140 t/h干熄焦裝入裝置國(guó)產(chǎn)化改造

李東風(fēng) 王志民 董莆 趙士東 徐銀付 高書(shū)琴

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

140 t/h干熄焦裝入裝置國(guó)產(chǎn)化改造

李東風(fēng) 王志民 董莆 趙士東 徐銀付 高書(shū)琴

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

介紹了安鋼焦化廠140 t/h干熄焦裝入裝置的進(jìn)口設(shè)備——驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)缸進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)確定電液推桿的型號(hào)，同時(shí)對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，在滿足了生產(chǎn)需求的前提下，降低了成本，方便了維修、維護(hù)，取得了良好效果。

電動(dòng)缸 電液推桿

0 前言

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，成本控制對(duì)于企業(yè)發(fā)展顯得愈加重要，140 t/h干熄焦裝置電動(dòng)缸采用的是德國(guó)進(jìn)口的成套設(shè)備，采購(gòu)及維修成本很高，為提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，同時(shí)保證設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)其進(jìn)行了分析并實(shí)施了全面國(guó)產(chǎn)化改造。

1 問(wèn)題的提出

裝入裝置是干熄焦的重要設(shè)備。主要是與提升機(jī)配合將焦罐中的紅焦裝入干熄爐，它的驅(qū)動(dòng)裝置用一個(gè)電動(dòng)缸來(lái)完成提起、落下?tīng)t蓋，平移料斗、爐蓋臺(tái)車(chē)和提起、落下水封罩等動(dòng)作。該驅(qū)動(dòng)要求盡可能的減少動(dòng)力源，最大限度地降低因高溫和粉塵引起的故障。140 t/h干熄焦裝入裝置的驅(qū)動(dòng)原設(shè)計(jì)采用的是德國(guó)全進(jìn)口的電動(dòng)缸設(shè)備，由于進(jìn)口設(shè)備采購(gòu)周期長(zhǎng)、成本高，且其限位和控制裝置都設(shè)置在機(jī)器內(nèi)部，拆卸比較困難，不便于設(shè)備的檢查及維修，為了更好的保障生產(chǎn)順行，降低成本，決定對(duì)其進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造。

2 改造方案及實(shí)施

國(guó)產(chǎn)電液推桿以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)電動(dòng)機(jī)正反向旋轉(zhuǎn)，使液壓油通過(guò)雙向齒輪泵輸出壓力油，經(jīng)油路集成塊送至工作油缸，實(shí)現(xiàn)活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該裝置設(shè)有壓力自鎖機(jī)構(gòu)，電機(jī)停止后，活塞桿立即停留在一定的位置，壓力油處于保壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。國(guó)產(chǎn)電液推桿完全可以滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。

2.1 機(jī)械設(shè)備

機(jī)械設(shè)備的改造除了要求其與裝入裝置的連接部位相匹配外，主要工作是依據(jù)原設(shè)計(jì)的電動(dòng)缸參數(shù)對(duì)電液推桿進(jìn)行選型:

原電動(dòng)缸設(shè)計(jì)參數(shù):電機(jī)功率7.5 kW;推力60 kN;速度90 mm/s;行程為1700 mm;工作行程為1521 mm;電動(dòng)缸單程動(dòng)作時(shí)間≤24 s。其中關(guān)鍵的參數(shù)是推力、行程和單程動(dòng)作時(shí)間，其中單程動(dòng)作時(shí)間主要指爐蓋打開(kāi)的時(shí)間，它要與提升機(jī)的平移時(shí)間相適應(yīng)。根據(jù)以上參數(shù)，考慮到實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的一些因素會(huì)造成負(fù)荷增加以及電液推桿的推力和拉力不同(推的時(shí)候用的是電液推桿的無(wú)桿腔，拉的時(shí)候?yàn)橛袟U腔。故在齒輪泵輸出壓力一定的情況下其推力大于拉力)，為保證拉力不小于60 kN，必須對(duì)推力進(jìn)行相應(yīng)的增加。經(jīng)過(guò)參考各電液推桿的參數(shù)，最終選擇的電液推桿的型號(hào)為DYTP20000－1700/60，同時(shí)電機(jī)功率增加為15 kW，可滿足生產(chǎn)需要。改造具體實(shí)施如下:

1)開(kāi)始更換時(shí)緩慢打開(kāi)水封蓋，使連桿基本處于垂直位置，以方便連接銷(xiāo)軸的拆裝。

2)拆除連桿和電動(dòng)缸的連接銷(xiāo)軸、電動(dòng)缸地腳螺栓，將其吊至地面指定位置。

3)吊起電液推桿就位，安裝地腳螺栓，安裝連桿銷(xiāo)軸(連接銷(xiāo)軸時(shí)，可以用電液推桿上的手動(dòng)泵及手動(dòng)換向閥來(lái)調(diào)整電液推桿上的叉頭與搖桿連接孔的同心度)。

2.2 電氣設(shè)備

改為電液推桿后，電動(dòng)機(jī)功率增大到15 kW，需對(duì)原配電柜內(nèi)的變頻器及輸出電抗器進(jìn)行改造?；诳紤]電動(dòng)機(jī)的參數(shù)及我廠現(xiàn)使用設(shè)備的型號(hào)規(guī)格，變頻器型號(hào)選擇 ATV71HD22N4，電抗器選擇VW3A5103，并對(duì)原設(shè)備的PLC進(jìn)行更換(型號(hào)更換為FX2N－64MR)，以實(shí)現(xiàn)改造后的備件統(tǒng)一，降低庫(kù)存?zhèn)浼驼加觅Y金。

改成電液推桿后，現(xiàn)場(chǎng)的控制元件沒(méi)有增加，所以，控制電纜不需要更換，變頻電機(jī)增大到15 kW后，由于原動(dòng)力電纜規(guī)格為4×6 mm2，考慮到線路較長(zhǎng)，加入輸出電抗器后滿足新電機(jī)要求;變頻電機(jī)的冷卻風(fēng)扇電源線，由原電動(dòng)缸上的抱閘制動(dòng)器電源線代替(原制動(dòng)器電源線為3芯電纜，而電液推桿采用的是液壓控制，不需要制動(dòng)器)。改造具體實(shí)施如下:

1)選定電液推桿的型號(hào)后，在備件到位之前，對(duì)電器改造進(jìn)行前期的準(zhǔn)備工作:根據(jù)設(shè)備容量及工藝要求，對(duì)PLC、變頻器及相關(guān)電器元件進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)電器控制原理圖，并且對(duì)配電柜進(jìn)行裝配。由于配電柜至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備較遠(yuǎn)，所以應(yīng)在變頻器的輸出線路中加裝輸出電抗器。

2)電液推桿安裝就位后電工安裝、連接電液推桿負(fù)荷線、限位及相關(guān)電器元件和線路。對(duì)電液推桿進(jìn)行各位置點(diǎn)調(diào)試(人工操作電液推桿的起、停)。由于生產(chǎn)工藝要求裝入裝置的動(dòng)作時(shí)間在24 s之內(nèi)，應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電動(dòng)機(jī)的工作頻率(即電液推桿的高低速)及減速限位的位置(即減速距離)以滿足該要求。

3)調(diào)試結(jié)束后試運(yùn)行，提升機(jī)操作室和電液推桿現(xiàn)場(chǎng)操作箱各安排一個(gè)人監(jiān)護(hù)，通知電機(jī)車(chē)按下“送滿罐”信號(hào)，使提升機(jī)和裝入裝置在“自動(dòng)運(yùn)行”狀態(tài)下運(yùn)行一個(gè)周期。以檢查電液推桿的動(dòng)作時(shí)間與提升機(jī)的平移速度是否相匹配;同時(shí)，中控室安排一人監(jiān)視電液推桿動(dòng)作信號(hào)傳輸是否正常。

3 改造效果

1)實(shí)現(xiàn)該工藝設(shè)備進(jìn)口轉(zhuǎn)國(guó)產(chǎn)化，降低了設(shè)備的采購(gòu)成本。

2)由于對(duì)該套設(shè)備的性能比較了解，便于對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢、維護(hù);限位裝置由原來(lái)的設(shè)備內(nèi)部檢測(cè)改到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，方便了設(shè)備定位的調(diào)整，更方便實(shí)現(xiàn)其對(duì)位精度;由于采用的是液壓控制，其液壓油的粘度受環(huán)境溫度影響，影響其動(dòng)作精度，可以在設(shè)計(jì)、調(diào)試時(shí)將液壓系統(tǒng)的工作壓力調(diào)大，并且在換季時(shí)更換不同牌號(hào)潤(rùn)滑油來(lái)消除。

3)由于采用液壓傳動(dòng)控制，具有可靠的過(guò)載自動(dòng)保護(hù)性能，即使超負(fù)荷也不會(huì)損壞或燒毀其它機(jī)械及電氣設(shè)備。電液推桿采用的是全液壓傳動(dòng)，動(dòng)作靈敏，運(yùn)行平穩(wěn)，能有效的減緩?fù)＼?chē)及其它外來(lái)的沖擊力。由于采用液壓控制，且現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備停止時(shí)有重負(fù)荷，雖然該設(shè)備設(shè)計(jì)有自鎖機(jī)構(gòu)，但還是有輕微泄壓，在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)泄漏行程不大于5 mm，不影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。為了避免設(shè)備泄漏量增加影響生產(chǎn)，在PLC內(nèi)部進(jìn)行程序改造:當(dāng)沒(méi)有開(kāi)關(guān)指令的情況下，設(shè)備離開(kāi)了定位位置，電液推桿先執(zhí)行報(bào)警5 s再低速自動(dòng)關(guān)動(dòng)作，并將報(bào)警信號(hào)傳至中控室，以便操作人員通知維修人員進(jìn)行維修。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)140 t/h干熄焦裝入裝置電動(dòng)缸電液推桿的國(guó)產(chǎn)化改造，既滿足了生產(chǎn)要求，又降低了成本，方便了檢修和調(diào)整。此后對(duì)75 t/h干熄焦裝入裝置的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸也進(jìn)行了改造，運(yùn)行至今效果良好。此次改造為國(guó)內(nèi)其他干熄焦相同部位設(shè)備的改造提供了經(jīng)驗(yàn)。

［1］ 潘立慧.魏松波主編.干熄焦技術(shù).北京:冶金工業(yè)出版社，2005:39.

NATIONALIZATION RENOVATION ON CHARGING DEVICE OF 140 t/h DRY QUENCHED COKE

Li Dongfeng Wang Zhimin Dong Pu Zhao Shidong Xu Yinfu Gao Shuqin

(Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd)

It introduces the nationalization renovation of imported electric cylinder of 140 t/h dry quenched coke in Anyang Steel.The electro － hydraulic push rod is determined according to the design parameters and electronic control system renovated，which reducing cost，simplifying maintenance and achieving good results under the precondition of meeting production requirements.

electric cylinder electro－h(huán)ydraulic push rod

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2011—6—9