淺談貴冶轉(zhuǎn)爐殘極加料機(jī)無(wú)液壓控制及應(yīng)用

高 坤

（江西銅業(yè)股份有限公司貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

江銅貴溪冶煉廠（簡(jiǎn)稱(chēng)“貴冶”）轉(zhuǎn)爐殘極加料機(jī)［1］一系統(tǒng)一期為日本進(jìn)口設(shè)備，之后增加二期、三期及新上二系統(tǒng)30萬(wàn)t項(xiàng)目為國(guó)內(nèi)自主制作安裝使用。其中一系統(tǒng)殘極加料機(jī)分兩套系列：I系列和II系列。兩套系統(tǒng)的殘極裝入、整列及傾轉(zhuǎn)全部由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，分別設(shè)有兩套液壓站。殘極加料機(jī)在國(guó)內(nèi)冶煉行業(yè)被廣泛應(yīng)用，但經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行分析，轉(zhuǎn)爐殘極液壓系統(tǒng)［2］存在一系列問(wèn)題，如：配備管路長(zhǎng)、接頭及焊接點(diǎn)多、油路中漏點(diǎn)多、各配電柜線(xiàn)路復(fù)雜及平時(shí)檢修空間狹小安全性不可靠、液壓管路漏油爆管后嚴(yán)重污染環(huán)境。最重要的是運(yùn)行耗電量較大，不節(jié)能。此外，國(guó)內(nèi)外殘極加料方式都是人工操作加料，都沒(méi)有進(jìn)行進(jìn)一步提升優(yōu)化。現(xiàn)場(chǎng)工況使用中液壓缸故障率較高，密封容易發(fā)生泄漏，維護(hù)精力及檢修費(fèi)用高。加入一堆殘極，需要操作多個(gè)按鈕，不僅操作繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力，而且增加了安全隱患，這與公司“智慧冶煉、智能工廠”理念不符。同時(shí)本文講述了殘極加料故障原因分析，找出問(wèn)題進(jìn)行改造優(yōu)化升級(jí)，為轉(zhuǎn)爐殘極加入生產(chǎn)順行提供保障。

2 殘極加料機(jī)作業(yè)工藝流程及結(jié)構(gòu)原理

2.1 殘極機(jī)生產(chǎn)工藝流程

殘極加料過(guò)程，殘極板放置堆場(chǎng)由叉車(chē)叉至寬度矯正機(jī)進(jìn)行整列規(guī)整，如圖1所示。下一步規(guī)整好后進(jìn)入加料機(jī)運(yùn)輸至頭部?jī)A轉(zhuǎn)溜槽處，傾轉(zhuǎn)溜槽進(jìn)行傾轉(zhuǎn)后殘極板被推入流槽內(nèi)，此時(shí)利用投入油缸進(jìn)行推入到固定溜槽，殘極閘板提起后殘極板經(jīng)過(guò)固定溜槽及水套后進(jìn)入爐體，整個(gè)殘極冷料加入結(jié)束。

圖1 殘極加料機(jī)生產(chǎn)工藝流程

2.2 殘極加料機(jī)各驅(qū)動(dòng)部件的組成

如圖2所示。傳動(dòng)部件由37Kw電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)與液動(dòng)聯(lián)軸器-電磁離合器-鏈?zhǔn)铰?lián)軸器-皮帶輪-三角帶，再與減速機(jī)-驅(qū)動(dòng)軸連接鏈輪，通過(guò)鏈條連接鏈輪及輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)輸殘極板的整個(gè)過(guò)程。

圖2 殘極機(jī)各部件組成圖

3 改造前殘極加料機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)故障原因分析

主要針對(duì)故障高發(fā)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及裝置：整列部、傾轉(zhuǎn)部及推入部進(jìn)行分析。

3.1 整列部整列故障及原因分析

液壓系統(tǒng)整列部的故障及原因如下：

（1）整列寬度油缸整列時(shí)不到位，原因是油缸漏油不動(dòng)作或2臺(tái)油缸不同步；

（2）液壓油管及閥組漏油嚴(yán)重，原因是管路老化［3］或密封泄漏；

（3）油缸活塞桿彎曲變形，原因是軌道卡阻等。

3.2 殘極傾轉(zhuǎn)部故障及原因分析

液壓系統(tǒng)傾轉(zhuǎn)部的故障及原因如下：

（1）傾轉(zhuǎn)油缸傾轉(zhuǎn)不到位，原因是油缸漏油不動(dòng)作或2臺(tái)油缸不同步；

（2）液壓油管及閥組漏油嚴(yán)重，原因是管路老化或密封泄漏；

（3）傾轉(zhuǎn)溜槽下沉或錯(cuò)位，原因是軸承座螺栓松動(dòng)劑銷(xiāo)軸磨損等。

3.3 殘極推入部故障及原因分析

殘極液壓系統(tǒng)推入部的故障及原因如下：

（1）推入部油缸桿密封經(jīng)常漏油，污染環(huán)境，原因是現(xiàn)場(chǎng)灰塵高溫；

（2）液壓油管及閥組漏油嚴(yán)重，閥組卡阻不動(dòng)作，原因是管路老化或密封泄漏；

（3）推入塊變形或卡阻，原因是間隙過(guò)大卡阻、螺栓松動(dòng)脫落等。

4 改造的主要內(nèi)容

針對(duì)以上頻發(fā)故障及原因分析，我們制定了對(duì)策與思路，對(duì)殘極加料機(jī)進(jìn)行改造，取消液壓控制并實(shí)現(xiàn)節(jié)能及自動(dòng)化：

（1） 將整列部油缸取消，利用伺服電動(dòng)缸［4］替代液壓油缸，同時(shí)取消液壓管路及閥組，既節(jié)能又環(huán)保，消除液壓整列時(shí)的多種故障。增設(shè)限位及時(shí)間繼電器，實(shí)現(xiàn)與運(yùn)輸機(jī)連鎖控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)整列。從3月份開(kāi)始，使用效果見(jiàn)表1 所示。

表1 故障對(duì)比表1 次數(shù)

（2）取消傾轉(zhuǎn)部2臺(tái)油缸的控制功能，利用伺服電動(dòng)缸替代液壓油缸驅(qū)動(dòng)，但保留油缸作為導(dǎo)向，防止錯(cuò)位。消除液壓傾轉(zhuǎn)后，高溫漏油、油缸底座脫落及動(dòng)作不同步等故障徹底解決，同時(shí)避免了因空間狹窄造成的檢修安全隱患。增設(shè)感應(yīng)限位，實(shí)現(xiàn)與運(yùn)輸機(jī)連鎖控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傾轉(zhuǎn)。從3月份開(kāi)始，使用效果見(jiàn)表2所示。

表2 故障對(duì)比表2 次數(shù)

（3）將推入部油缸取消，利用減速機(jī)齒輪［5］驅(qū)動(dòng)，重新設(shè)計(jì)選型計(jì)算速比及最大推力等。消除推入油缸后，軸封漏油、油缸底座松動(dòng)及卡阻不動(dòng)作等故障杜絕。增設(shè)限位，與傾轉(zhuǎn)部連鎖控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推入。從3月份開(kāi)始，使用效果見(jiàn)表3所示。

表3 故障對(duì)比表3 次數(shù)

5 改進(jìn)效果

通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中的不斷摸索，取消了轉(zhuǎn)爐殘極液壓系統(tǒng)，達(dá)到安全環(huán)保、節(jié)能、降低故障的目的。對(duì)殘極加入控制方式改進(jìn)，從整列到傾轉(zhuǎn)再到推入，采用伺服控制系統(tǒng)和減速機(jī)齒輪傳動(dòng)控制相結(jié)合方式，接入整套殘極加入控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)定位、編程、診斷等一系列自動(dòng)化控制［6］。同時(shí)降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，避免因誤操作導(dǎo)致設(shè)備故障和安全事故。

6 結(jié)語(yǔ)

轉(zhuǎn)爐殘極加料無(wú)液壓的控制及運(yùn)用，改變了轉(zhuǎn)爐有史以來(lái)的加料方式，開(kāi)創(chuàng)了貴冶建廠以來(lái)的先例，新的加入方式不但提升了轉(zhuǎn)爐冷料處理的生產(chǎn)效率，還節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)和采購(gòu)成本，故障率大幅降低，安全更環(huán)保，有效解決了工藝操作的瓶頸問(wèn)題，為工廠長(zhǎng)周期生產(chǎn)安全順行奠定了基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)爐殘極加料無(wú)液壓控制具有推廣價(jià)值，可在冶煉行業(yè)得到使用及推廣。