干熄焦系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)密封閥的故障分析及處理

黃明 楊凱

摘 要：旋轉(zhuǎn)密封閥是干熄焦非常關(guān)鍵的組成部分，一旦發(fā)生故障，就可能對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來較大影響。為此，本文對旋轉(zhuǎn)密封閥常見的潤滑系統(tǒng)故障、雜物卡堵、關(guān)聯(lián)位置識別錯(cuò)誤及異常等故障進(jìn)行分析，并針對性地提出相應(yīng)的故障處理措施。這些措施的有效應(yīng)用，降低了系統(tǒng)“憋停”事故的發(fā)生記錄，減少了66.67%卡堵故障。

關(guān)鍵詞：干熄焦系統(tǒng);旋轉(zhuǎn)密封閥;故障

中圖分類號：TQ520.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2019）16-0042-03

Abstract： Rotary seal valve is a key component of CDQ. Once a fault occurs， it may have a greater impact on the operation of the whole system. In this paper， the common lubrication system faults， clutter jamming， misidentification of related position and abnormal faults of rotary sealing valve were analyzed， and corresponding fault treatment measures were put forward. The effective application of these measures reduces the record of system "hold-up" accidents and 66.67% of blocking faults.

Keywords： CDQ system;rotary sealing valve;fault

干熄焦主要是指借助惰性氣體來幫助紅焦實(shí)現(xiàn)快速降溫冷卻的熄焦處理方法。在干熄焦系統(tǒng)運(yùn)作過程中，紅焦主要經(jīng)由干熄爐頂部裝入，而低溫惰性氣體則主要經(jīng)由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻段的紅焦層面中，并且在紅焦顯熱之后迅速進(jìn)入鍋爐實(shí)現(xiàn)熱交換處理，待逐漸冷卻之后，焦炭再經(jīng)由排焦系統(tǒng)迅速從干熄爐的底部快速排出[1]。調(diào)節(jié)棒、平板閥門和旋轉(zhuǎn)密封閥等是排焦系統(tǒng)的主要部分，其中又以旋轉(zhuǎn)密封閥為最主要的部分。為此，保證旋轉(zhuǎn)密封閥的正常運(yùn)作，對提高整個(gè)干熄焦系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要意義。

1 干熄焦系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)密封閥的常見故障

1.1 旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)故障

在旋轉(zhuǎn)密封閥運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為了能夠最大程度上保證其正常運(yùn)行，通常需要定期對旋轉(zhuǎn)密封閥殼體以及轉(zhuǎn)子端面進(jìn)行給脂加油潤滑處理。旋轉(zhuǎn)密封閥加油給脂系統(tǒng)主要由定時(shí)給脂裝置、壓桿式給脂器以及相關(guān)管線共同組合而成。在對其進(jìn)行潤滑時(shí)，需要人工進(jìn)行定時(shí)處理。該操作系統(tǒng)實(shí)際上只是半自動的給脂系統(tǒng)，加之壓桿式的給脂器本身容積相對較小，通常為20L，使得旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)每周都需要補(bǔ)充一次潤滑脂。此外，干熄焦系統(tǒng)的運(yùn)作環(huán)境相對較為惡劣，空氣中存在大量粉塵，人工在補(bǔ)充潤滑脂期間，會導(dǎo)致大量焦粉混入其中，造成管線被粉塵堵塞。而隨著這些粉塵快速進(jìn)入軸承與轉(zhuǎn)子之間，也極易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)非常嚴(yán)重的磨損問題。

1.2 旋轉(zhuǎn)密封閥雜物卡堵

從旋轉(zhuǎn)密封閥結(jié)構(gòu)來看（見圖1），當(dāng)焦炭自干熄焦?fàn)t的冷卻段中排放出來后，再通過振動給料器、平板閘閥逐漸被運(yùn)送到旋轉(zhuǎn)密封閥之后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)密封閥旋轉(zhuǎn)箱體分割葉片形成的腔體到達(dá)溜槽，再經(jīng)過溜槽最終傳輸?shù)狡蟍2]。在整個(gè)過程中，由于密封閥分割葉片尺寸的限制，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)密封閥焦炭承載腔空間較小，很容易發(fā)生卡堵、焦炭停排等故障。

通過現(xiàn)場調(diào)查可知，干熄焦?fàn)t內(nèi)脫落的耐火磚、爐臺裝煤孔掉入的鐵釬等各種無法燒溶的雜物均是導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)密封閥出現(xiàn)卡堵的主要雜物。

1.3 關(guān)聯(lián)位置識別錯(cuò)誤及異常

在旋轉(zhuǎn)密封閥運(yùn)作期間，提升機(jī)的待機(jī)位差異、吊鉤是否掛牢等均會對其產(chǎn)生影響。若這些關(guān)鍵位置的識別、檢測均發(fā)生錯(cuò)誤，就可能導(dǎo)致較為嚴(yán)重的損壞問題。以往就曾經(jīng)出現(xiàn)過類似的故障，即提升機(jī)剛提升到1m左右，檢測信號就提示APS達(dá)到了打開條件，并隨即將APS打開，同時(shí)啟動了電機(jī)車。而此時(shí)，焦罐的實(shí)際高度并未達(dá)到待機(jī)位。電機(jī)車的啟動造成焦罐與電機(jī)車發(fā)生碰撞，造成設(shè)備受損。此外，吊鉤的牢固性也關(guān)系著干熄焦系統(tǒng)能否安全運(yùn)轉(zhuǎn)。若紅焦焦罐吊鉤脫落，發(fā)生傾翻，就會導(dǎo)致人員以及設(shè)備遭受較為嚴(yán)重的損害。

2 干熄焦系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)密封閥的故障處理措施

2.1 旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)改進(jìn)

針對潤滑系統(tǒng)不足的問題，必須合理優(yōu)化油脂補(bǔ)充裝置，運(yùn)用自動補(bǔ)充油脂裝置來替換壓桿式給脂器，并以油脂標(biāo)準(zhǔn)供給桶作為自動補(bǔ)充油脂裝置的儲存部分，這既能將以往20L的存儲量提升到200L，也能更為方便地進(jìn)行油脂補(bǔ)充，有效避免補(bǔ)充油脂期間粉塵的混入。同時(shí)，通過添加低液位接觸開關(guān)，當(dāng)定時(shí)給脂裝置油脂不足時(shí)，液位計(jì)會觸發(fā)該開關(guān)，達(dá)到定時(shí)為給脂裝置自動補(bǔ)充油脂的目的，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)全自動運(yùn)行[3]。優(yōu)化后的旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)如圖2所示。

2.2 預(yù)防旋轉(zhuǎn)密封閥卡堵的措施

為避免旋轉(zhuǎn)密封閥發(fā)生卡堵，可以借助三種方法來實(shí)現(xiàn)有效預(yù)防，具體解決措施如下。

2.2.1 預(yù)防措施。針對煤夾帶各種雜物而引起的卡堵故障，可采用篦條網(wǎng)來替代裝煤車裝煤口鋼網(wǎng)，以有效攔截混入煤中的雜物。干熄焦裝焦裝置脫落的襯板是因固定襯板的全部螺栓均被焦炭不斷磨損掉造成的，為此，需要加強(qiáng)檢修頻率，避免旋轉(zhuǎn)密封閥卡堵現(xiàn)象的發(fā)生。

注：1.液位計(jì);2.吊裝環(huán);3.觀察孔;4.電機(jī);5.壓力表;6.油脂桶標(biāo)準(zhǔn)供給桶;7.低液位接觸開關(guān)。

2.2.2 可預(yù)判處理。針對鐵釬掉入爐臺裝煤孔引起的卡堵故障，可將干熄罐車調(diào)整為濕熄焦罐車，在事前避免旋轉(zhuǎn)密封閥卡堵。

2.2.3 不可預(yù)判快速處理。旋轉(zhuǎn)密封閥在運(yùn)作期間，干熄焦?fàn)t發(fā)生的耐火磚脫落造成旋轉(zhuǎn)密封閥卡堵事故是不可預(yù)判的情況，只能在事故發(fā)生之后采取相應(yīng)措施。通過長期實(shí)踐，筆者總結(jié)出了一套較為成熟的處理方法。當(dāng)干熄爐停止裝焦后，將旋轉(zhuǎn)密封閥調(diào)整為手動模式，并啟動旋轉(zhuǎn)密封閥，若旋轉(zhuǎn)密封閥點(diǎn)動正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)都能達(dá)到一圈及以上，就表明是因排焦量過大而導(dǎo)致的故障，需要將旋轉(zhuǎn)密封閥內(nèi)的焦炭排空，通過試驗(yàn)運(yùn)行正常后，可繼續(xù)生產(chǎn);但若點(diǎn)動時(shí)，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)都出現(xiàn)了卡頓現(xiàn)象，就表明旋轉(zhuǎn)密封閥中存在異物，則需要關(guān)閉平板閘門，并結(jié)合工況調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，將頂吹壓縮空氣關(guān)閉，同時(shí)對預(yù)存段的壓力進(jìn)行調(diào)控，使得其負(fù)壓保持在200Pa左右;借助軸流風(fēng)機(jī)對旋轉(zhuǎn)密封閥入孔處的焦炭有針對性地進(jìn)行局部強(qiáng)制降溫，降溫時(shí)間為0.5h，并打開頂吹壓縮空氣，以降低粉塵量和CO含量，同時(shí)開啟旋轉(zhuǎn)密封閥上部的入孔;關(guān)閉頂吹壓縮空氣，并進(jìn)行點(diǎn)動操作，明確異物情況，在確定異物后，切斷旋轉(zhuǎn)密封閥、振動給料器電源，將異物取出，即可恢復(fù)正常生產(chǎn)[4]。

2.3 位置傳感器與載碼體識別的聯(lián)鎖邏輯控制

為了解決關(guān)聯(lián)位置識別錯(cuò)誤及異常問題，通常會在干熄焦平移往返動作配置一個(gè)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器，以準(zhǔn)確地讀取安全位置信號，控制事故發(fā)生率。但是，故障也可能發(fā)生在編碼器和開關(guān)位置。為了更好地解決該故障，可以增設(shè)一套位置識別系統(tǒng)，不僅能提高其可靠性操作，同時(shí)也能更好地降低故障風(fēng)險(xiǎn)。考慮到干熄焦系統(tǒng)在運(yùn)作過程中旋轉(zhuǎn)密封閥故障可能會造成非常嚴(yán)重的后果，故在配置識別系統(tǒng)時(shí)，分別在18個(gè)點(diǎn)位配置相應(yīng)的識別裝置，具體為井側(cè)停止位、上停止點(diǎn)、爐側(cè)定位點(diǎn)等。這能確保每個(gè)操作環(huán)節(jié)均能較好地實(shí)現(xiàn)對移動工件信息的有效識別，并且迅速完成數(shù)據(jù)的解讀傳輸，有效降低該故障的出現(xiàn)。即便是發(fā)生故障，也能根據(jù)識別數(shù)據(jù)在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效處理[5]。

3 處理效果

①對旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)的油脂補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整后，促使其原本的存儲量得到迅速提升，實(shí)現(xiàn)對油脂補(bǔ)給次數(shù)的控制。同時(shí)，使得以往半自動的旋轉(zhuǎn)密封閥潤滑系統(tǒng)補(bǔ)給操作轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲娜詣舆\(yùn)作，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的操作密封性，降低了粉塵、焦粉進(jìn)入補(bǔ)給系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，降低了“憋?！笔鹿实陌l(fā)生記錄。

②旋轉(zhuǎn)密封閥因難溶物等發(fā)生卡堵后，能迅速完成難溶物的清理，有效控制了卡堵故障出現(xiàn)的頻率，使得卡堵故障較以往減少了66.67%。

③在卡堵處理過程中，通常是在前期降溫階段進(jìn)行干預(yù)，借助強(qiáng)制性降溫處理措施，有效防止干熄焦?fàn)t內(nèi)紅焦整體降溫過程以及停工參數(shù)處理的情況，并且只需要花費(fèi)0.5h左右的時(shí)間，就能快速解決故障，大大提升了故障處理效率。

④通過配置相應(yīng)的識別系統(tǒng)及各個(gè)點(diǎn)位識別裝置，實(shí)現(xiàn)了對各個(gè)點(diǎn)位的全面控制，大大提升了點(diǎn)位的識別準(zhǔn)確性，降低了關(guān)聯(lián)位置識別錯(cuò)誤及異常故障率。同時(shí)，借助點(diǎn)位能快速識別故障位置，并進(jìn)行針對性處理，節(jié)省了查找故障的時(shí)間。

4 結(jié)語

旋轉(zhuǎn)密封閥是干熄焦系統(tǒng)非常重要的組成部分，一旦發(fā)生故障，就可能對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來較大影響，甚至引發(fā)較為嚴(yán)重的事故。為此，控制故障發(fā)生率，提升故障處理效率至關(guān)重要，在保證整個(gè)干熄焦系統(tǒng)正常運(yùn)作上具有積極作用。

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