淺析高爐探尺機(jī)械故障分析與排除

0 引言

探尺作為煉鐵高爐上料系統(tǒng)的必備設(shè)施，用于探測(cè)高爐內(nèi)料面的實(shí)際位置，并能夠在探尺探錘到達(dá)料面后使探錘跟隨料面，從而反應(yīng)高爐內(nèi)原料燃燒進(jìn)度，提供準(zhǔn)確而直觀的數(shù)據(jù)，使操作人員準(zhǔn)確判斷爐況，以便很好的掌握布料時(shí)間，因此探尺的可靠運(yùn)行是高爐順利運(yùn)行的前提保障。

探尺按原理可分為聲光探尺和機(jī)械探尺兩大類(lèi)，聲光探尺探測(cè)精度和穩(wěn)定性較差。機(jī)械探尺探測(cè)精準(zhǔn)、直觀、穩(wěn)定，所以后者應(yīng)用較廣。中小型高爐每座高爐配備 兩套探尺，大型高爐每座高爐配備三至四套。本文重點(diǎn)針對(duì)機(jī)械探尺在冬季運(yùn)行不順暢進(jìn)行深入分析，并進(jìn)行了小的改造，從而使探尺在冬季出現(xiàn)卡阻問(wèn)題得到有效 解決。

1 探尺的組成

探尺主要由電機(jī)、抱閘、減速機(jī)、主令控制器、編碼器、探尺箱、繩輪、探尺球閥等組成。

2 高爐探尺工作過(guò)程

高爐內(nèi)的料位隨著冶煉的進(jìn)行而不斷變化，探尺對(duì)高爐內(nèi)部的料位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具體可分為放尺操作、扶尺操作及提尺操作三種工作方式。

2.1 放尺

高爐裝完一批料后需要放尺以對(duì)料位進(jìn)行測(cè)量，這一過(guò)程稱(chēng)為放尺操作。放尺時(shí)，探錘處于自由下落狀態(tài)，同時(shí)抱閘保持松閘狀態(tài)，此時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的提尺力矩小于 探錘的重力力矩，使探錘勻速下落，從而保證探錘到達(dá)料面時(shí)不僅無(wú)倒錘現(xiàn)象發(fā)生，而且鋼絲繩一直保持有一定的張力而張緊。

2.2 扶尺

當(dāng)探錘到達(dá)料面后，由于料面支撐和電機(jī)弱力矩的共同作用，使探錘只能隨著料面的下行而下移，這即為扶尺操作。當(dāng)發(fā)生塌料時(shí)，探錘也能很快的跟隨上去。此 時(shí)由編碼器反饋的數(shù)據(jù)即為料面的深度和爐料下降速度。當(dāng)探錘隨料面下行到設(shè)定料線時(shí)主令控制器將發(fā)出“到料線”信號(hào)，若此時(shí)裝料系統(tǒng)已準(zhǔn)備好，PIC控制 柜將自動(dòng)轉(zhuǎn)入提尺操作，以保護(hù)探錘不被燒毀。

2.3 提尺

高爐布料前必須先將探尺探錘提起至“零位”，否則將會(huì)把探錘埋入料 內(nèi)，這一過(guò)程為提尺操作。提尺時(shí)，電機(jī)以正常驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)繩輪收取鋼絲繩，使探錘上行，同時(shí)編碼器隨著繩輪作同步旋轉(zhuǎn)，并將探錘的實(shí)際位 置監(jiān)測(cè)出來(lái)。當(dāng)探錘上行至“零位”時(shí)，主令控制器將發(fā)出“到零位”信號(hào)，PIC控制柜將根據(jù)此信號(hào)同時(shí)切斷電機(jī)電源和抱閘電源，使探錘停在“零位”。

3 常見(jiàn)探尺機(jī)械故障及處理辦法

4 冬季探尺犯卡原因分析

4.1 高壓煤氣因素

（1）煤氣粉塵因素：鏈輪箱轉(zhuǎn)軸密封采用的是迷宮式組合密封，迷宮之間的間隙在0.2-0.5mm之間。在缺少有效的潤(rùn)滑的情況下，加上爐內(nèi)的高壓煤氣 對(duì)轉(zhuǎn)軸及密封的腐蝕，導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸有跑煤氣現(xiàn)象，煤氣經(jīng)密封與軸之間的間隙吹出，而煤氣中的粉塵卻積存在鏈輪箱內(nèi)部，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的積累，鏈輪箱內(nèi)部的灰越積越 多，將會(huì)造成鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)困難。

（2）煤氣腐蝕因素：煤氣中的粉塵呈酸性，具有較強(qiáng)的腐蝕性，當(dāng)它塞滿(mǎn)轉(zhuǎn)軸的密封后，它會(huì)加速對(duì)密封、轉(zhuǎn)軸的腐 蝕速度。2013年以前，在冬季為了防止探尺轉(zhuǎn)軸被卡死，現(xiàn)場(chǎng)曾使用蒸汽伴熱來(lái)保證探尺正常工作。但隨著春季到來(lái)，伴熱停用，因伴熱蒸汽而產(chǎn)生的大量鐵銹 塞滿(mǎn)密封，由于迷宮之間的間隙較小，銹蝕后迷宮密封會(huì)產(chǎn)生摩擦，最終造成旋轉(zhuǎn)阻力增大，甚至卡死。

4.2 冷凝水因素

鏈輪箱內(nèi)部空間是一個(gè)死區(qū)，內(nèi)部煤氣不會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)，煤氣中的水分將會(huì)在此冷凝成水，煤氣中的水有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)探尺箱內(nèi)的鏈條及鏈輪軸有很強(qiáng)的銹蝕作用。特別在冬季氣溫較低時(shí)，在軸與密封處將會(huì)發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，從而導(dǎo)致放尺慢，不能提放探尺等不良后果。

5 改造

根據(jù)上述分析，可以看出冬季經(jīng)常使探尺犯卡的主要因素為高爐煤氣。針對(duì)這一特點(diǎn)，我們?cè)谔匠呦潴w上方導(dǎo)入一根氮?dú)夤?，向箱體內(nèi)注入氮?dú)?，壓力控制在略?于高爐爐頂壓力，使得煤氣得到稀釋?zhuān)簹饬髁魉贉p緩，這樣將有效減少煤氣的粉塵和腐蝕因素的影響，同時(shí)還要保證油路通暢，定期加油。通過(guò)實(shí)踐證明，使用這 種改造方式之后，整個(gè)冬季不再出現(xiàn)探尺卡尺的現(xiàn)象，開(kāi)蓋檢查清潔、良好。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高爐探尺出現(xiàn)的機(jī)械故障多種多樣，但只要我們認(rèn)真觀察，仔細(xì)思考故障形成的原因和機(jī)理，我們就一定能夠找出解決故障的方法，從而使我們的工作更加充滿(mǎn)樂(lè)趣。