悬臂式斗轮堆取料机电力供应稳定性实践

2017-12-21石琳芳

山东冶金 2017年5期

关键词：上机悬臂高炉

石琳芳

（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东莱芜271104）

悬臂式斗轮堆取料机电力供应稳定性实践

石琳芳

（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东莱芜271104）

莱钢DQK800/1000·25型悬臂式斗轮堆取料机因使用环境恶劣，时常发生安全滑触线烧毁导致电力中断的情况。为了保证堆取料机的电力供应稳定，决定用JGH-1250型安全滑触线为其供电，并在滑线周围增设防护，减少周围环境对安全滑触线的损害。改造后，滑线烧毁的现象由原来的每2个月1次降为每半年1次，使用寿命提高了13.3%。

悬臂式斗轮堆取料机；安全滑触线；电力供应；防护

1 前言

山钢股份莱芜分公司炼铁厂5#、6#1 080 m3高炉采用皮带输送原、燃料的形式为高炉上料。主要的物料包括烧结矿、焦炭、球团以及杂矿。其中，烧结矿主要通过成品皮带由烧结区域转运至PM系列皮带到达高炉；而其他3种物料均来自于银前小料场，中间通过料场内1部DQK 800/1000·25型悬臂式斗轮堆取料机转运至PM系列皮带到达高炉。DQK 800/1000·25型悬臂式斗轮堆取料机担负着为 5#、6#1 080 m3高炉运输焦炭、杂矿和球团的重要任务，日运输量约2 000 t。悬臂式斗轮堆取料机自2006年使用以来，日均运行20 h以上。其中，焦炭部分来自于外购，采用汽车运送至银前小料场再由悬臂式斗轮堆取料机倒运的形式输送。在汽车卸料的过程中，物料的倾倒不可避免的产生大量的粉尘，每天上千吨的焦炭倒运，空气中焦粉含量较大。悬臂式斗轮堆取料机复杂的使用环境，使得设备在运行过程中时常发生电力供应终断导致停运的情况。除此之外，高炉的不间断生产，又要求悬臂式斗轮堆取料机采用连续不断的工作方式，这更加重了悬臂式斗轮堆取料机的电力负担，使得解决悬臂式斗轮堆取料机的稳定电力供应成为了重中之重。

2 堆取料机工作现状

悬臂式斗轮堆取料机采用的是380 V、50 Hz低压上机，供电方式为安全滑触线。机上的电气系统主要分为动力电源、控制电源及其他电源。其中，动力电源是380 V上机后经过1×1低压控制柜内的刀开关（1V10 QS1）及断路器（1V10 Q01）作为低压动力电源，供给各电机以及驱动各机构运行。同时，在机载电气室的1×1低压电源柜上端及机上驾驶室的2×1左操作台上分别设置了显示380 V电压的总电压表，以便操作人员对机上动力电压进行监视。控制电源是通过380 V上机后经过1×1低压控制柜内的刀开关（1V20 QS1）及断路器（1V20 Q01）作为总控制电源，从三相总控制电源（1V20 Q01）中取出两相经变压器（1V10 T01）输出AC220V电压作为机上的控制电源。该控制电源经过开关电源（1A01 T01）输出DC24V电压作为PLC模块电源及电编码器电源。其他部分电源主要是提供机上照明用电及各部分维修用电。

3部分电源都是经过安全滑触线将电引至机上后再进行电力的分配供应。由于该设备为露天输料，现用的供电滑线的滑道完全裸露在外，装卸物料时产生的大量粉尘会聚积在暴露的滑道内，经过集电器长时间的来回接触摩擦，时常会发生滑线滑道着火烧毁的现象，因此，安全滑触线的稳定供电是急需解决的问题。

3 改造措施

3.1 改造方式

为保证高炉原、燃料供应顺畅，在保证设备正常上料的前提下，利用上料间隙进行改造。结合银前小料场现有环境条件，经现场研究决定，改变堆取料机的供电形式，将南侧原有的安全滑触线去掉，把其改至悬臂式斗轮堆取料机北侧供电来保证整机的电力供应。同时，为最大程度地减轻外部复杂环境对安全滑触线的影响，改造后在主供电滑线的周围增设挡板，用于减轻滑道内粉尘的积聚现象，包括在安全滑触线的顶部、侧面增设遮挡防护。

3.2 电气部分改造

3.2.1 供电主体选型原则

悬臂式斗轮堆取料机是露天作业的大型移动式设备，结合设备自身及周围使用环境的限制，设备电力供应所采用的安全滑触线自身应具有以下性能［1］。

1）安全性。供电安全滑触线外壳绝缘性能应良好，日常检修人员触及输电导管外部无任何伤害。外壳防护等级要根据现场实际需要达到IP55级，能防护雨、雪、霜和冰冻袭击以及异物触及，能经受现场多种环境条件考验。

2）可靠性。输电导轨导电性能应极好，散热较快，电流密度高，阻抗值低，线路损失小。电刷应具有高导电性能和高耐磨性能。导电器要移动灵活，定向性能好，要有效控制接触电弧和串弧现象。

3）经济性。供电安全滑触线装置结构简单，应具有电流密度高、电阻率低、电压损耗低的特点，具有一定的节电功效。无需其他绝缘结构，无需补偿线，能节省安装材料和经费。

4）简便性。供电安全滑触线装置组装简便。其固定支架，连接夹、悬吊装置均应采用通用件，便于装拆、调整及日后维修。

3.2.2 改造过程

结合安全滑触线自身的优良性能，悬臂式斗轮堆取料机改造后供电方式采用JGH-1250型安全滑触线。位置选取小料场皮带即PM4皮带北侧增设。鉴于整个料场的上一级电力供应来自于管带机低配室（直线距离200 m），而低配室的电力供应相对稳定安全，所以悬臂式斗轮堆取料机上一级电力来源仍延用管带机低配室并通过堆取料机东侧的现场电源箱接入至料场。现场电源箱内安装RRM2630型空气开关，箱外铺设Φ150钢管65 m，由ZR-VVC 3×185+1×120型电缆接入堆取料机安全滑触线。根据现场周围的实际环境新敷设电缆至堆取料机安全滑触线的走向如图1所示，其中部分穿管电缆是沿地面敷设，部分是沿混凝土检修平台敷设。

图1 至堆取料机新穿管敷设电缆走向示意图

北侧新加装安全滑触线后经集电器上机至原有配电室。改造后的北侧无集电器的安装位置，需在北侧用10 m的H型钢焊接托臂用于安装集电器，便于电力上机。上机后的电气系统仍分为动力电源、控制电源及其他电源，此3路电源上机后电气布置不变。

3.3 机械部分改造

首先，安全滑触线本身不带有安装固定装置，所以在使用前需要利用现场合适位置安装安全滑触线；其次，受现场使用环境的制约，同时也为保证滑线的使用寿命及设备的供电稳定。主安全滑触线改造后，需要在滑线周围即上部及南部（滑线与皮带间）增设防护，同时安全滑触线的北侧要预留出空间，便于维护人员对滑线日常的点检和维护。

3.3.1 主安全滑触线改造

悬臂式斗轮堆取料机在堆取南侧物料时，东西向行进最远距离不超过200 m。安全滑触线的长度需要满足堆取料机东西向堆、取物料的要求，所以供电距离东西向长度就设定为200 m。悬臂式斗轮堆取料机采用JGH-1250型安全滑触线三相三线制供电的方式，每相200 m，三相共计600 m。安全滑触线的支撑采用每隔2 000mm用500mm长角钢南北向架设，并且每段角钢上用3个螺丝固定安全滑触线。

3.3.2 主安全滑触线周围防护改造

1）上部防护。在物料倒运及堆取料机中间漏斗下料过程中，会发生物料嵌入滑触线间的情况，为避免此种现象的发生，就需在来料侧即滑触线上部采用钢板防护。每张防护钢板尺寸为2 000 mm×500 mm×5 mm（长×宽×高）并依靠2个合叶固定在PM4皮带侧面支架上，防护钢板的支撑用500 mm长的8#槽钢。

2）南部防护。除安全滑触线上部防护外，在滑触线南侧即PM4皮带输料过程中也会发生物料外出嵌入滑线的现象，所以PM4皮带侧的防护也必不可少。加装滑线后需将北侧原有的防护网拆除移至南侧，并在北侧竖直焊接2 000 mm×700 mm×5 mm（长×宽×高）钢板100张，遮挡来自皮带侧的物料，并每隔2 000 mm竖直焊接500 mm长8#槽钢用于固定钢板。