如何选用吊运熔融金属的起重机械

卜广强

（深圳市特种设备安全检验研究院，广东深圳市 518029）

如何选用吊运熔融金属的起重机械

卜广强

（深圳市特种设备安全检验研究院，广东深圳市 518029）

通过研究有关吊运熔融金属的起重机械的法律法规、技术规范和标准，简述该类起重机械的特点，对其品种的选择提出了自己的看法。结合工厂实际使用该类起重机械的情况和经验，总结了选用该类起重机械时需要特别关注的安全技术要求，提出了安全使用管理方面的几点建议，供相关单位和人员参考。

熔融金属；起重机械；设备选用；使用管理；安全要求

1 概述

该类起重机是用于吊运熔融金属、从事铸造作业的特殊起重机，是铸造行业生产必不可少的关键和重要设备。其工作环境温度高、热辐射强烈、粉尘严重、腐蚀明显，防护等级要求高；其吊运动作相对复杂、生产中不能轻易停工，安全可靠性、工作级别要求高。不少使用单位由于没有正确选用该类起重机，导致事故隐患丛生，以至于在2007年，辽宁省铁岭市发生“4.18”钢液包倾覆特别重大事故，造成建国以来钢铁企业发生的最严重的恶性事件（32人死亡、6人重伤）。

根据目前的实际情况，法规允许吊运熔融金属的起重机械主要包括以下几种：符合JB/T7688.15—1999《冶金起重机技术条件 铸造起重机》要求的起重机，如YZ型铸造起重机；符合质检办特[2007]375号文中第一条（一）中11条基本技术条件和《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》TSG Q0002—2008等规定的桥式起重机，如QDY型桥式起重机；符合质检办特[2007]375号文中第一条（三）中8条基本技术条件和《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》TSG Q0002—2008等规定的各类葫芦式起重机，如YLH型电动葫芦桥式起重机、YLD型电动葫芦单梁起重机、YLX型电动葫芦悬挂起重机和CDY型等冶金用电动葫芦。

2 品种的选择

额定起重量不小于75t、吊运熔融金属的起重机械，必须选用YZ型铸造起重机；但由于厂房、基础等因素，不具备选用YZ型铸造起重机的，可以选用QDY型桥式起重机。QDY型桥式起重机是在高工作级别的QD型通用桥式起重机基础上，对其进行重新设计和改进配置，满足质检办特[2007]375号文中第一条（一）中11条基本技术条件和《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》TSGQ0002—2008等规定的机种。

额定起重量小于75t、吊运熔融金属的起重机械，可选用YZ型铸造起重机或QDY型桥式起重机。

额定起重量不大于10t、吊运熔融金属的起重机械，还可以选用冶金用葫芦式起重机，如YLH型电动葫芦桥式起重机、YLD型等电动葫芦单梁起重机、YLX型等电动葫芦悬挂起重机或CDY型等冶金用电动葫芦。YLH型电动葫芦桥式起重机是在高工作级别的LH型电动葫芦桥式起重机基础上，选用冶金用电动葫芦为起升机构，对其进行重新设计和改进配置，满足质检办特[2007]375号文中第一条（三）中8条基本技术条件和《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》TSGQ0002—2008等规定的机种。YLD型等电动葫芦单梁起重机和YLX型等电动葫芦悬挂起重机的情况与YLH型电动葫芦桥式起重机相类似。

环链电动葫芦不宜做吊运熔融金属的葫芦式起重机的起升机构。不允许选用普通电动葫芦做吊运熔融金属的葫芦式起重机的起升机构。吊运熔融金属的葫芦式起重机额定起重量不允许大于10t，吊运熔融金属的电动葫芦起升机构工作级别不允许低于M6（在用的吊运熔融金属的电动葫芦经改造后不低于 M5）。

QDY型桥式起重机、YLH型电动葫芦桥式起重机、YLD型等电动葫芦单梁起重机、YLX型等电动葫芦悬挂起重机和CDY型等冶金用电动葫芦，能较好地满足铸造工艺和安全生产的要求，结构相对简单，总体造价低，是国内中小炼钢、铸造工厂普遍使用的机种。

3 选用注意事项

该类起重机械在高温、高粉尘、强腐蚀性的环境中吊运熔融金属，完成铸造作业。由于车间设计、冶金工艺、设计和改造方案等存在差异，需要根据实际情况研究确定所选用起重机械的具体安全要求，其每一项安全技术要求的改进都要建立在理论分析和工程实践验证的基础上，才能达到安全可靠的要求。

3.1 额定起重量大于5t但不大于10t时，电动葫芦起升机构应选用高速级设工作制动器、低速级（卷筒）设安全制动器、工作级别不低于M6（在用的吊运熔融金属的电动葫芦经改造后不低于M5）、具有隔热防尘保护功能和足够安全系数等要求的电动葫芦。

3.2 额定起重量不大于5t时，电动葫芦起升机构应选用高速级设工作制动器、低速级（卷筒）设安全制动器（或者选用起升机构只设高速级工作制动器、按1.5倍额定起重量设计的电动葫芦；或者按最大起重量的1.5倍选用起升机构只设高速级工作制动器的电动葫芦额定起重量）、工作级别不低于M6（在用的吊运熔融金属的电动葫芦经改造后不低于M5）、具有隔热防尘保护功能和足够安全系数等要求的电动葫芦。

3.3 电动葫芦悬挂运行工字形轨道下翼缘易发生横向弯曲和局部磨损的现象应予以重视。

3.4 主起升机构和副起升机构的设置

大型起重机（额定起重量不小于75t的称为大型）一般设配合工作的主起升机构和副起升机构，主起升机构用于吊运钢液包，副起升机构用于倾倒钢液包；如果只设一个起升机构用于吊运钢液包，通过钢液包的电动或手动倾倒装置实现钢液倾倒功能是很危险的。

3.5 主起升机构驱动减速方案

大型起重机一般选用双电动机驱动单台减速器或双减速器（带棘轮棘爪）的方案，如果选用单台电动机驱动单台减速器的方案风险较大。

3.6 主起升机构钢丝绳缠绕系统方案

大型起重机一般选用四根钢丝绳缠绕系统和张力均衡装置方案，如果选用两根钢丝绳缠绕系统或选用单根钢丝绳缠绕系统的方案风险较大。

3.7 主起升机构工作制动器和安全制动器的分工与配合

在电机轴和减速器高速输入轴上设工作制动器，在卷筒轴或卷筒上设安全制动器；工作制动器和安全制动器不共用同一制动回路，确保在机、电、液等方面保持完全独立。安全制动器和工作制动器应优先选用结构型式不相同的制动器，安全制动器不领先于工作制动器制动，不滞后于工作制动器打开；工作制动应与控制制动并用；每个制动器设闭合制动和打开释放的检测限位，检测并向控制系统反馈制动器的工作状态信号。

如果仅在高速轴上设工作制动器，不在低速轴上设安全制动器，存在由于工作制动器失效，卷筒超速旋转触发超速开关动作或输出超速信号时，超速保护装置或紧急制动无法阻止卷筒继续超速旋转的安全隐患。

3.8 主起升机构的超速保护

一般在起升机构高速轴（电机轴、高速补偿轴或减速器高速轴）上设速度检测点（采用光电编码器或超速开关），还需要在起升机构低速轴（卷筒轴或卷筒）设速度检测点（采用光电编码器或超速开关）；高速轴测速点和低速轴测速点的动作速度整定值为额定下降速度的1.25～1.4倍；在卷筒超速旋转工况下，电动机和制动器自动断电、停车，防止驱动、传动或调速失效等原因导致卷筒超速旋转的事故。

如果仅在高速轴设速度检测点，没有在低速轴设速度检测点，存在由于设置速度检测点的高速轴和卷筒之间的传动部件失效等原因导致卷筒超速旋转时，无法触发超速开关动作或输出超速信号，超速保护装置无法阻止卷筒继续超速旋转的安全隐患。

3.9 主起升机构的超载保护

一般选用经计量检定合格的数字式秤量装置，在吊运钢液包的同时，完成称重、统计、超载预警和报警等功能；小显示屏装在司机室内或加装在手电门（遥控发送器）上，大显示屏装在桥架下或车间内便于观察的位置。

在吊钩与钢液包之间悬挂达不到规定钩号的电子秤，存在由于电子秤吊钩或吊环意外失效导致钢液包脱落的安全隐患。

3.10 主起升机构的高度限制器

上升位置限制器动作后，断开上升方向的接触器或控制信号，停止上升方向的运动；上升极限位置限制器动作后，断开起升机构电源的总接触器或控制信号，切断起升机构的电源。

3.11 主要受力结构的隔热防护

钢液包中的钢液对吊钩、起重横梁、动滑轮处钢丝绳、主梁、小车架下缘翼板等部位产生较强的热辐射，需要采取隔热措施使结构表面热辐射温度低于300℃，需要现场测量数据验证实际隔热效果。

3.12 操纵控制方面

不管采用哪种操纵方式，都应设在起重机工作范围内能够清楚听到的音响警示信号（电铃或电笛）或能够清楚看到的灯光信号装置及其操纵按钮开关。不论是采用司机室操纵、无线遥控、手电门操纵，还是其组合操作或多处操作，都应有防止多处同时操作紧急断电开关或机构运行开关的连锁保护。除了设置便于司机操作的紧急断电开关，建议增加由安全生产现场监护人员操作的应急断电开关。

3.13 电气设备、元器件和电线电缆等

必须选用铸造起重机专用的电气设备、元器件和电线电缆等，如果选用非铸造起重机专用的，会存在可靠性低、故障率高、维修量大、寿命短等缺陷。

3.14 司机室、电气室、控制屏（控制柜）和电阻箱

必须选用铸造环境专用的司机室、电气室、控制屏（控制柜）和电阻箱，如选用非铸造环境专用的，会存在防护等级低、内部温度接近甚至超过正常工作温度界限、内部积尘和腐蚀严重等缺陷。

3.15 调速控制系统

根据铸造工艺、经济性、安全性和保养能力等要求选用适合的电气传动调速控制方案，减少对钢结构、传动系统、电气系统和电网的冲击，减少摩擦片和制动轮（制动盘）的磨损，改善操作工人的操作技术要求，具有故障保护备份功能。对实际选用方案中可能存在的反接瞬间转子电压过高、易烧电机、碳刷易损、接触器故障率高等缺点应予以足够的重视。

4 使用安全管理注意事项

（1）将吊运熔融金属的起重机械（即使是额定起重量小于1t且起升高度小于2m的不属于《特种设备安全监察条例》调整范围的），纳入冶金起重机范畴，予以重点监管。

（2）收集、整理并保管好该类起重机械的所有技术资料，包括随机出厂资料、安装资料、改造资料、修理资料、维护保养资料、检验资料等；按每台起重机械独立建档，如有缺失，应尽快补齐。

（3）起重机械安全管理人员和作业人员（司机、司索工和指挥等）必须持证上岗，定期组织安全技术培训，提高遵守操作规程的意识和及时发现安全隐患的能力。

（4）选择有相应资格的维修保养单位和检修能力强的人员执行日常和定期保养、维修和检查工作，邀请法定检验机构中责任心强、经验丰富的检验员完成法定监督检验和定期检验。

（5）储备足够的应急救援器材，组织相关人员定期演练应急预案，分析演练实际效果，提高应急处理能力。

（6）同一车间不用于吊运熔融金属的其他起重机械，应做“禁止吊运熔融金属”的警示标识，防止误用。

5 结束语

国家有关部门面对国内企业大量错误选用非冶金专用起重机械吊运熔融金属的现实，结合企业经营现状和安全生产要求，按照合乎使用、安全可靠的原则，在生产安全与经济代价之间寻求了一个平衡点，由国家质检总局发布《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》（质检办特[2007]375号）和《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》TSGQ0002—2008等法规和标准，分离出现阶段推荐选用的QDY、YLH等型号起重机械新品种。只有通过不断完善有关吊运熔融金属的起重机械的法规和标准，指导使用单位正确选用和管理、制造单位正确设计和生产、相关单位正确检修和监督检查，才能杜绝钢液包坠落事故的发生。

[1]国家质检总局质检办特[2007]375号 关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知．

[2]TSG Q0002—2008起重机械安全技术监察规程——桥式起重机[S]．

[3]TSG Q7016—2008 起重机械安装改造重大维修监督检验规则[S]．

[4]TSG Q7015—2008 起重机械定期检验规则[S]．

[5]GB6067—1985 起重机械安全规程[S]．

[6]GB/T3811—2008 起重机设计规范[S]．

[7]JB/T7688.1—2008 冶金起重机技术条件 第1部分：通用要求[S]．

[8]JB/T9008.1—2004 钢丝绳电动葫芦 第1部分：型式与基本参数、技术条件[S]．

[9]AQ2001—2004 炼钢安全规程[S]．

[10]AQ2002—2004 炼铁安全规程[S]．

[11]GB50256—1996 电气装置安装工程 起重机电气装置施工及验收规范[S]．

[12]GB50278—1998 起重设备安装工程 施工及验收规范[S]．

[13]张质文，等．起重机设计手册[M]．北京：中国铁道出版社，1998．

[14]王福绵，等．起重机械技术检验[M]．北京：学苑出版社，2000，12．

[15]卜广强，等．特种起重机的选用和检验[J]．设备管理与维修，2007（6）．

[16]卜广强，等．铸造起重机的安全检验[J]．中国特种设备安全，2009（12）．

[17]卜广强，等．QDY型桥式起重机安全检验和防护的研究[J]．起重运输机械，2010（2）．

[18]裘为章．实用起重机电气技术手册[M]．北京：机械工业出版社，2001．

On Selection of Crane to Hoist and Convey Melt Metal

PU GuangQiang
（Shenzhen City Special Equipment Safety Testing academe,Shenzhen 518029,Shenzhen China）

The characteristics of the crane to hoist and convey melt metal have been briefly described through study on the laws,rules,technical specifications and standards of such machinery of which selection method has been put forward.Certain safety technical requirements needed special attention in selection of such crane machinery have been summarized combined with situation and experiences with practical use of such machinery in the workshops.Suggestions for safety use management have been put forward for reference to relating unit and personnel.

Melt metal；Crane;Selection of equipment；Service management；Safety requirement

TG231．1;

A；

1006－9658（2010）04－4

2010－05－07

2010－069