2000m3高爐應(yīng)用智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)

郭進(jìn)華 陳清華 秦洪冰

作者通聯(lián)：河北鋼鐵集團(tuán)邯鄲鋼鐵公司煉鐵部設(shè)備動(dòng)力科河北邯鄲市復(fù)興區(qū) 056015

E-mail：2676593646@qq.com

一、前言

邯鋼5#高爐容積2000m3，使用并罐式無(wú)料鐘爐頂，主要設(shè)備由氣密箱、閥箱、上密封閥、翻板裝置組成。由于絕大多數(shù)為單設(shè)備作業(yè)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，會(huì)造成高爐減風(fēng)甚至休風(fēng)。特別是氣密箱、料流閥和下密封閥部位，由于設(shè)備復(fù)雜，潤(rùn)滑點(diǎn)多且隱蔽，處理起來(lái)相當(dāng)困難，一旦發(fā)生潤(rùn)滑故障，會(huì)導(dǎo)致布料溜槽更換困難，氣密箱使用壽命縮短，下密封閥軸封泄漏，傳動(dòng)軸吹損及差動(dòng)減速機(jī)軸頭泄漏煤氣等故障。

二、原潤(rùn)滑系統(tǒng)狀況

無(wú)料鐘爐頂裝料設(shè)備有120多個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，采用雙線式集中潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑，以電動(dòng)干油泵為動(dòng)力源，用雙線分配器對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行供油。由于系統(tǒng)自身原理與結(jié)構(gòu)的局限性，使用過(guò)程中常出現(xiàn)以下問(wèn)題。

（1）干油泵送來(lái)的潤(rùn)滑脂直接送入各分配器，推動(dòng)活塞向潤(rùn)滑點(diǎn)供油。因此離泵近、背壓低、阻力小的潤(rùn)滑點(diǎn)首先得到油，極易造成局部“過(guò)潤(rùn)滑”和局部“欠潤(rùn)滑”的狀況。如發(fā)生阻塞，只能通過(guò)觀察分配器上的運(yùn)動(dòng)指示是否動(dòng)作來(lái)判斷。由于高爐生產(chǎn)中處于煤氣區(qū)域，設(shè)備點(diǎn)檢很不方便，并且潤(rùn)滑點(diǎn)較多，點(diǎn)檢員很難做到在供油時(shí)去檢查分配器運(yùn)動(dòng)指示桿的動(dòng)作情況。

（2）雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)把出油總管壓力作為控制條件，調(diào)節(jié)起來(lái)異常困難，各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)背壓不同，總管壓力很難調(diào)到合適的值，潤(rùn)滑泵經(jīng)常受到虛假信號(hào)的影響而停止工作。

由于以上原因，導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常在潤(rùn)滑不良的狀態(tài)下工作，加劇設(shè)備磨損，增加了維修工作量和維修費(fèi)用。由此引進(jìn)了ZDRH-3000智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的雙線式潤(rùn)滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程控制器相結(jié)合，使設(shè)備進(jìn)入智能潤(rùn)滑領(lǐng)域。

三、ZDRH-3000智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)

1.系統(tǒng)組成及主要功能

（1）主控系統(tǒng)。作為潤(rùn)滑系統(tǒng)的指揮中心，主要功能是控制油泵啟停，控制電磁給油器的啟閉，現(xiàn)場(chǎng)信息收集，監(jiān)控每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑狀態(tài)，調(diào)節(jié)和顯示循環(huán)時(shí)間，調(diào)整每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)供油量，故障報(bào)警和與廠內(nèi)主機(jī)聯(lián)鎖。

（2）動(dòng)力裝置。作為潤(rùn)滑系統(tǒng)的心臟設(shè)備，將潤(rùn)滑脂輸送到管路，通過(guò)管路及電磁給油器，最終輸送到每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。為提高系統(tǒng)可靠性，配備有兩臺(tái)電動(dòng)高壓潤(rùn)滑泵，一用一備，可自行切換。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過(guò)信息識(shí)別器執(zhí)行主控系統(tǒng)送來(lái)的指令，控制電磁給油器開(kāi)啟和關(guān)閉，完成潤(rùn)滑點(diǎn)的供油。

（4）檢測(cè)部件。主要是流量傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，將信息反饋給主控系統(tǒng)。

（5）監(jiān)控系統(tǒng)?？梢赃h(yuǎn)程調(diào)整參數(shù)，遠(yuǎn)程啟停設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控各點(diǎn)的潤(rùn)滑情況以及記錄故障數(shù)據(jù)。

2.系統(tǒng)工作原理

智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)采用PLC智能控制，通過(guò)流量傳感器進(jìn)行流量信號(hào)檢測(cè)，通過(guò)一根主管路供油，在主管路和潤(rùn)滑點(diǎn)之間接有電磁給油器和流量傳感器。電磁給油器初始是常閉的，當(dāng)某個(gè)電磁給油器接到指令時(shí)打開(kāi)給油，因此每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的供油量都可以根據(jù)需要控制，且某一點(diǎn)有故障不影響其他點(diǎn)給油。控制原理圖見(jiàn)圖1。

圖1 控制原理圖

3.系統(tǒng)操作模式

控制系統(tǒng)分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)油泵開(kāi)啟，待主油管壓力升到設(shè)定值后，在主控柜上的觸摸屏中輸入潤(rùn)滑點(diǎn)號(hào)，電磁給油器即得到信號(hào)，開(kāi)通油路將潤(rùn)滑脂注入潤(rùn)滑點(diǎn)。潤(rùn)滑時(shí)間可參照自動(dòng)運(yùn)行時(shí)所設(shè)定的供油時(shí)間。該操作模式一般在某個(gè)特定潤(rùn)滑點(diǎn)需要給油的情況下使用。

在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，PLC按照已編制好的程序自動(dòng)運(yùn)行。每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)供油后，主控系統(tǒng)顯示該點(diǎn)正在供油與供油時(shí)間以及潤(rùn)滑點(diǎn)供油狀態(tài)，系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)間隔時(shí)間后，主控系統(tǒng)顯示間隔時(shí)間倒計(jì)數(shù)值，以便清楚當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。每一次運(yùn)行后，主控系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)記錄故障情況等數(shù)據(jù)，有利于管理和維護(hù)。自動(dòng)循環(huán)間隔時(shí)間到后，油泵又開(kāi)始自動(dòng)啟動(dòng)，同時(shí)潤(rùn)滑點(diǎn)打開(kāi)，下一個(gè)供油循環(huán)開(kāi)始。每個(gè)點(diǎn)的供油時(shí)間可通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，大循環(huán)時(shí)間也能修改。邯鋼5#高爐智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)畫(huà)面，如圖2所示。每個(gè)點(diǎn)的工作情況，發(fā)生故障時(shí)生成故障記錄，非常方便點(diǎn)檢和故障處理，設(shè)備維修、維護(hù)工作量大量減少且縮短了檢修時(shí)間。

（2）由于采用電動(dòng)加油泵給主油泵加油脂，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)脂，保證了潤(rùn)滑脂的清潔度。

（3）操作人員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際潤(rùn)滑情況通過(guò)PC進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，保證各潤(rùn)滑點(diǎn)充分潤(rùn)滑，節(jié)省大量潤(rùn)滑脂（比原干油系統(tǒng)節(jié)省三分之一）。

圖2 高爐智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)畫(huà)面

四、智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行效果

2010年9月，利用5#高爐中修機(jī)會(huì)，將爐頂?shù)碾p線式干油潤(rùn)滑改為ZDRH-3000智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。除氣密箱、上下密封閥、料流調(diào)節(jié)閥及均壓放散閥等主要設(shè)備的94個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)外，還將不經(jīng)常動(dòng)作的南北750放散閥、1000放散閥及左右一均閥等設(shè)備的潤(rùn)滑點(diǎn)全部納入該系統(tǒng)，一共是128個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。該系統(tǒng)使用了35個(gè)給油器箱，共140個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，其中12個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)作為備用。

通過(guò)對(duì)爐頂干油系統(tǒng)的徹底改造，爐頂設(shè)備的潤(rùn)滑狀況得到顯著改善，真正實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑五定，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)管理，可以方便檢測(cè)

（4）應(yīng)用PC控制，供油的周期和連續(xù)性得到保證，設(shè)備潤(rùn)滑效果好，使用壽命延長(zhǎng)，軸頭密封性能改善，漏風(fēng)率明顯降低。

（5）ZDRH-3000智能集中潤(rùn)滑系統(tǒng)投入使用以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，滿足了控制過(guò)程智能化的需求。改造費(fèi)用30萬(wàn)元，年經(jīng)濟(jì)效益100萬(wàn)元以上。