炭素焙烧多功能天车电气技术改造

摘 要：炭素焙烧多功能天车是生产预焙阳极炭块的重要设备,在生产运行过程中出现了许多问题,经过长期实践,找出故障原因,改进设备.本文介绍了多功能天车的组成和用途,阐述了问题原因和解决方案,保证了多功能天车的安全运行.

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1.概述

炭素焙烧多功能天车是生产预焙阳极炭块的关键设备.在电控系统中采用PLC控制、交流变频器等先进技术,实现了天车各种功能自动控制,但在运行中也出现了一些问题,如天车失控、天车电气系统故障率高,影响生产的正常进行.

2.多功能天车组成和用途

2.1多功能天车用途

多功能天车安装在炭素阳极焙烧车间,是作为焙烧炉生产和检修用的多功能起重设备.它可以进行以下各项作业[2].

①利用其阳极夹具把链式输送机上的生炭块夹住,然后运往焙烧炉的炉坑,进行装炉作业.②利用其卸料管把料箱内的填充料往焙烧炉的炉坑内填加.③利用其吸料管从焙烧炉坑内吸取填充料,并进行粉尘分级作业.④利用其阳极夹具把焙烧炉坑内的熟块夹住,然后运往链式输送机上,进行出炉作业.⑤利用其补充吸料管进行烟道内的清扫工作.⑥粉尘的定期排除作业.⑦由于排除粉尘及焙烧时的损失,需要往料箱内填加新的填充料.⑧利用其起重电葫芦进行燃烧器装置的搬运工作.⑨利用其起重电葫芦进行焙烧炉的维修保养工作.

2.2多功能天车组成

多功能天车主要由大车、小车及电气控制系统三大部分组成[1].

大车为焙烧多功能天车的桥架,沿车间纵向轨道运行,并配有电动葫芦,承担专门吊运任务.

小车是焙烧多功能天车的核心,其上配置焙烧多功能天车的主要作业工具、操作室及电气控制系统等,小车可沿大车主梁顶面的轨道横向运行.

电气控制系统采用PLC可编程序控制,在操纵室内的联动台上,设有人机界面集中控制和操纵,同时能随时诊断各种故障并提出报警.天车作业的所有操作全部在带冷暖空调的操作室内完成,操作环境较地面优越许多,控制方框图.

3.多功能天车技术改造

3.1小车失控故障

3.1.1存在问题原因

多功能天车作业时,小车在向北行驶过程中,突然出现操作室内的所有控制手柄不起作用,小车行走电机有嗡嗡响声,但小车不能行走,主回路断不了电,整车处于失控状态.

正常工作状态：输入模块的输入信号直接输送到CPU模块的寄存器中,而天车的操作指令主要由操作室内的操作手柄发出,输入信号由适配器模块经通信电缆传递给CPU模块的寄存器中,然后由CPU模块进行读取、执行程序.CPU模块运行完程序后,将所有输出信号经通信电缆传送到的输送模块,实现天车的各个功能控制.

当通讯电缆在CPU运行过程中突然断线,输送信号在传递给工程中终端,CPU寄存器中输入信号仍然保持原来的状态不进行刷新.因此,由于通信中断,视为无信号传输给输出模块,故输出模块没有输出.

3.1.2技术改造

在天车的操作室内急停按钮上增加一副常闭触点,将该触点串在控制主回路的接触器KM1线圈的控制回路中,实现主电源接触器的控制回路硬件联锁,使操作室急停按钮同时控制程序和主接触器线圈,如图2.

当出现PLC通信中断中,程序中的一些保护和控制就失去作用,必须通过操作室内急停按钮来切断天车主回路电源,才能保证天车的安全运行.

3.2小车回转控制系统故障

3.2.1存在问题原因

多功能天车操作室回转电气系统改造原设计采用50Hz工频,由交流接触器直接控制操作室回转电机的正反转.操作室回转电机启动时,电机加速时间短,使操作室启动不平稳、晃动大.由于操作室频繁启动和转动,造成操作室旋转机构磨损大和操作室内各部件螺栓容易松动；机手在操作室内容易疲劳,给安全生产带来隐患.

3.2.2技术改造

对于回转控制系统,选用变频器控制操作室回转电机的频率和正反转.它具有环境适应性强、运行可靠、故障率低的特点,同时配备短路、接地故障和过载等全面保护功能.参数设定中,将电机的工作频率从50Hz降到35Hz,降低操作室的旋转速度.启动加速时间设定为5s,使电机起步平稳.减速时间设定为5s,停车采用滑停方式,同时电机的抱闸由PLC控制,在电机接到停车信号3s后工作,使电机停车平稳,最大限度地减少电机抱闸的磨损.通过这些改造使操作室转动平稳,机手在操作室内工作非常舒适.

4.改造后的效果

通过对多功能天车电气系统的改造,彻底消除了多功能天车的电气控制系统操作室的电缆断线的故障.而且手柄的输入信号全部在操作室内,检查手柄的输入信号方便快捷,提高了检修人员处理故障的效率.由于增加了主回路操作室急停按钮的硬件联络,彻底解决了多功能天车失控的安全隐患,保证了多功能天车的安全使用.