自動化出爐技術(shù)在電石爐中的應(yīng)用探究

張麗軍

（陜西北元集團錦源化工有限公司， 陜西 神木 719319）

引言

電石出爐作為高危性操作，爆炸、噴爐等安全事故常有發(fā)生，且常常為群體性傷亡事故，同時，人工電石出爐操作也會給員工帶來巨大危害，包括噪音、粉塵、高溫等危害，為避免以上現(xiàn)象，對自動化出爐技術(shù)開展研究，提高生產(chǎn)效率，保障工作人員的生命安全，減少勞動強度等非常重要[1]。陜西北元集團錦源化工作為陜北地區(qū)最大的電石生產(chǎn)企業(yè)，截止到2019 年，企業(yè)已完成1 號～6 號電石爐出爐自動化改造，實現(xiàn)了用機器人代替人工出爐，節(jié)約了人力成本，提升了電石生產(chǎn)的效率、安全性與自動化水平。但是，電石出爐機器人在應(yīng)用過程中存在的問題也不容忽視，下面就電石出爐機器人出爐技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)用過程中存在的不足及優(yōu)化措施進行一定分析[2]。

1 電石出爐機器人出爐技術(shù)

出爐機器人由三部分組成，一是核心驅(qū)動，二是主體外形，三是控制系統(tǒng)。這些可以使得出爐機器人擁有操作能力和行走能力，還配有核心控制，可以進行遠程操作。出爐機器人具有很多的優(yōu)點，比如耐高溫，要持續(xù)操作等。這可以有效降低人的壓力，保障工作人員的安全，還能減少人為失誤而造成影響，極大的提高生產(chǎn)效率。出爐機器人可以全流程參與電石出爐步驟，不僅可以增加工作的自動化水平，還能改善人工工作環(huán)境，更加人性化。此外，機器人通過計算機控制，操作管理也更為精細。這不僅可以降低生產(chǎn)成本和人工成本，還可以提升工作效率和生產(chǎn)效率，對企業(yè)的發(fā)展有很大的提升，可以增加經(jīng)濟效益，使企業(yè)具有更高的競爭力，從而促進行業(yè)的持續(xù)發(fā)展[3]。

2 電石出爐機器人應(yīng)用過程中存在的不足及解決辦法

2.1 電石噴料帶來的問題

在遇到電石噴料時，出爐機器人前端底面的花紋鋼板會出現(xiàn)變形的問題，進而導(dǎo)致機器人死機情況，甚至致使電機或者氣源管等設(shè)備的燒壞情況，若是噴料情況比較嚴重，則即使是機器人后退至最大位置，也會因大量高溫性電石的噴出而導(dǎo)致機器人電機等設(shè)備的燒壞、部件的變形損壞等。

針對以上問題，電石生產(chǎn)企業(yè)可以對大車底座前端花紋鋼板進行去除，應(yīng)用高鋁磚進行填充，在電石生產(chǎn)出現(xiàn)噴料時，高鋁磚即使遇到高溫的電石也不會產(chǎn)生變形，保障了大車回撤的時間，而針對嚴重的噴料情況，企業(yè)則可以在機器人伺服電機前加防護性鎧甲（10 mm 厚鋼板），對于嚴重電石噴料對電機等設(shè)備部件帶來的損壞具有良好的保護作用。

2.2 機器人電纜線折斷問題

出爐機器人電纜線布置于坦克鏈大軌道中，一般大車常處于前后運行的狀態(tài)，進而導(dǎo)致電纜線出現(xiàn)折斷的問題。針對該問題，一方面，可以用軟質(zhì)的電纜線替代硬質(zhì)電纜線，同時給電纜線加裝防護套，避免其長期性高溫應(yīng)用而出現(xiàn)短路現(xiàn)象；另一方面，還可以應(yīng)用外掛軌道及滑線電纜的方式進行該問題的解決，延長電纜線應(yīng)用實踐，保障設(shè)備正常運行。

2.3 因封眼不及時導(dǎo)致的漫道事故問題

利用壓縮空氣管道壓力脈沖式將電石渣噴出完成堵眼作業(yè)，一次噴吹氣量較大，造成管道壓力波動大不穩(wěn)定，尤其是爐眼難封時，不能及時封眼會造成漫道事故。

加裝小型貯氣罐保證封眼氣源和壓力穩(wěn)定，有效解決封眼時脈沖閥運行造成的氣壓波動而不能及時封眼。改造后氣源氣壓穩(wěn)定，脈沖閥位置改到儲氣罐上，處于鋼架保護區(qū)內(nèi)，相對溫度低，電石不易噴濺到，脈沖閥和氣管壽命大為延長。

2.5 因封眼炮筒缺少防護裝置而帶來的人員傷害問題

針對因封眼炮筒無防護而傷人的問題，企業(yè)可以在封眼炮筒前進行防護鋼板的加裝，防止因失誤操作動作而導(dǎo)致電石渣的噴出出現(xiàn)人員傷害等安全事故。

2.6 出爐機器人主機跳車問題

受到機柜所處環(huán)境溫度較高、空調(diào)制冷效果不甚理想等因素的影響，出爐機器人相關(guān)電氣元件散熱性差，尤其是在夏季會常常出現(xiàn)跳車的問題。

針對該問題，企業(yè)可以將空調(diào)外機銅管加長引至廠房外面，同時將現(xiàn)場機柜間外磚墻厚度由300 mm厚增加至600 mm，采用2 層隔熱材料，這樣雙管齊下，有效隔熱后空調(diào)能正常運行，電氣元件長期可靠運行，徹底解決了機器人主機跳車問題。

2.7 其他引發(fā)自動出爐機器人損壞的問題

活動擋屏位于固定擋屏的外側(cè)，懸掛在上軌道的位置，在其底部并沒有固定的設(shè)施，在出現(xiàn)電石爐噴料的狀況下，會出現(xiàn)大量的電石由活動擋屏的下部頂出，進而流向到自動化出爐機器人上面，進行對機器人造成損壞。

針對以上引發(fā)自動化出爐機器人損壞的問題，錦源化工在一開始的時候給活動擋屏進行了掛鏈、電機牽引的加裝，而且將活動擋屏的安裝至固定擋屏的內(nèi)側(cè)，在出現(xiàn)電石爐噴料的情況時，活動擋屏?xí)杆俳德鋵娏线M行堵?lián)?。但是因電石溫度過高會對掛鏈產(chǎn)生損壞，出現(xiàn)燒斷掛鏈的問題，導(dǎo)致活動擋屏難以動作。為解決這樣的問題，企業(yè)在活動擋屏的下部設(shè)置了卡鉤方式，以恢復(fù)活動擋屏原來的位置，卡鉤和擋屏間留有適當(dāng)空隙，噴電石時活動擋屏后移卡鉤起作用，雖有少量電石會流到固定擋屏和活動擋屏之間，但很快冷卻就能封堵住大量電石的繼續(xù)外流至機器人軌道現(xiàn)象，使用效果良好。

針對電石自動化出爐機器人在應(yīng)用過程中存在的不足，錦源化工通過以上改進措施獲得了較好的效果，在一定程度上推進了出爐機器人行業(yè)的發(fā)展。

3 處理機器人使用中的安全措施

電石機器人在使用時，一定要按照嚴格的安全防范規(guī)定來執(zhí)行。下面從兩方面進行分析，首先，應(yīng)該在高爐上進行一些改動，對泥炮以及開鐵口機進行改良。相較于煉鐵高爐，電石爐進行開口堵口時，兩者存在很大不同，鐵水和電石液由于出爐工藝并不相同，因此在壓力、粘性、溫度等方面都有所差異，但兩者的操作過程十分類同。因此在生產(chǎn)時，需要根據(jù)電石液的特質(zhì)，選用有針對性的生產(chǎn)工藝，要特別注意在粘度和溫度等方面的影響。因此對高爐進行相應(yīng)的改良，或者是改進操作的流程和規(guī)定，都可以改善電石爐生產(chǎn)過程，不僅提高生產(chǎn)效率，也可以實現(xiàn)遠離爐口來進行出爐操作。在針對需求大的生產(chǎn)工程時，則需要改進技術(shù)或是要對整個操作流程進行重新規(guī)劃和管理，通過對操作過程的管理，普遍提高出爐水平，這樣就可以達到減少能源消耗，降低成本的目標(biāo)，從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)。其次是根據(jù)電石機器人的使用規(guī)范，對相關(guān)工藝進行完善。對使用電石機器人的實際反饋進行分析，從而進行改進，完善裝備和工藝。通過對參數(shù)進行總結(jié)，其實分析和反饋，從而找出可以解決問題的方法。不斷改進電石機器人，才能更好地促進電石行業(yè)自動化，促進行業(yè)整體發(fā)展[4]。

4 結(jié)語

根據(jù)上述內(nèi)容，近年來我國在電石行業(yè)迅速發(fā)展，不斷投入人力和財力，研發(fā)各種先進的技術(shù)。自動化出爐技術(shù)的應(yīng)用，對于電石行業(yè)的未來發(fā)展有著積極的意義。新技術(shù)的研發(fā)和投入使用，獲得了優(yōu)異的成果。有效解決了人工勞力所帶來的一些不足和潛在危險，提升了整個行業(yè)的生產(chǎn)效率，對于電石出爐工作有著積極的影響。自動化出爐技術(shù)對于電石領(lǐng)域未來的發(fā)展是一次極大的應(yīng)用突破，未來發(fā)展前景十分廣泛，在應(yīng)用中還可以得到進一步的完善和改進，有利于整個電石行業(yè)的未來發(fā)展，促進國家經(jīng)濟進一步增長，對人民未來的生活可以起到積極的影響。自動化出爐技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，在電石爐的應(yīng)用中有著重要的作用。