碳素焙烧多功能起重机的工艺及电气控制系统应用研究

李阳　董轩

摘要：如今我国的各个铝业企业都拥有专业的碳素配套厂，而碳素配套厂的关键设备之一就是碳素焙烧多功能起重机，而碳素焙烧多功能起重机的操作需要电气控制系统作为辅助。在现代设备快速发展的时期，电气设备的自动化程度越来越深，电气控制系统也发展的越来越成熟，类似碳素焙烧多功能起重机大型电气设备的电气控制系统技术使电气工程提高了铝业制造产品的质量，也提高了工作效率。电气自动化技术给铝业企业带来了很大的经济效益，同时推动了社会经济的发展。本文对碳素焙烧多功能起重机的工艺及电气控制系统应用进行了探究。

关键词：碳素焙烧多功能起重机；工艺；电气控制系统

作为电解铝的企业，碳素焙烧多功能起重机是必不可少的大型电气运输设备，与其他起重机相比，碳素起重机明显有联锁复杂、模块多、发生故障的频率较高以及维修保养操作难等特点。在碳素焙烧多功能起重机中应用电气控制系统可以大大的提高工作效率，还能减轻技术人员的工作压力，提高运输效率。电气控制系统在碳素焙烧起重机中的应用可以保证在其他大型电气设备正常工作时仍旧高效的进行运输工作。电气控制系统在碳素焙烧起重机的应用，为电解铝企业的生产和管理都提供了便利，电气控制系统改善碳素焙烧起重机的不足之处，因此在碳素焙烧起重机中应用电气控制系统是十分有必要的。

1 碳素焙烧起重机的作用

当相关工厂进行碳块装出炉操作时，需要碳素焙烧起重机的阳极夹具来将待焙烧的阳极块装入指定的焙烧炉坑，再将完成焙烧的阳极块夹起运输到相应的位置。碳素焙烧起重机在填充料作业中发挥的作用是使用起重机的卸料管将阳极块与碳块焙烧炉之间的缝隙用工作车间中料箱的颗粒状焦碳进行填充，最后要将其顶部完全覆盖。在吸料操作中，需要碳素焙烧起重机用其吸料管来将填充料吸至料仓里面，然后再对炉坑进行清理。另外，碳素焙烧起重机还有除尘作用，碳素焙烧起重机上配有袋除尘器以及旋风式的除尘器，这些除尘器的作用就是除掉输送气体中的杂质，例如小颗粒灰尘，再将这些灰尘排入专门的粉尘仓，最后将粉尘仓中的灰尘运输到指定地点进行排放。

2 碳素焙烧起重机的机构组成

碳素焙烧起重机的大小车运行机构规定在起重机做入池限位动作时大小车的时速不可大于第二档位，如果高于二档则会导致升降机的升降机件碰撞到焙烧炉的内壁，从而导致碳素焙烧起重机的运行出现事故。其夹具提升机构中的夹具不仅仅可以单独启动，同样可以进行联动操作，使用联动模式可以完成同时提升相近焙烧池中碳块的动作。碳素焙烧起重机的夹钳是由拉杆、旋转臂、横梁以及斜拉杆等元件构成的，在未运行状态时，起重机的夹钳保持在打开的状态，一般情况下碳素焙烧起重机的夹具可以通过操作升降7.8m。起重机的夹具模块所设定的动作限位大概一共有7个，分别是上升、下降停止限位；上升、下降预限位；上升、下降2级限位以及入池限位。入池限位的主要作用在于当在出现夹钳旋转臂的高度值在焙烧炉的高度值以下时使得起重机进行限速联锁的限位自动反应。

3 碳素焙烧多功能起重机的电气控制系统

电气控制系统的应用趋势在于大型设备智能化的研究，其中碳素焙烧多功能起重机的多个操作模块就应用到了电气控制系统，对于多次设备的在线检测研究方向来说，电气控制系统可以很大程度的减少碳素焙烧多功能起重机所应用到的各种电缆以及电力信号的需求量。加入自动化技术还可以对电气控制系统中的不足之处进行进行纠正和改善，有效的消除碳素焙烧多功能起重机在运行的过程中可能会出现的隐患。起重机电气控制系统主要有吸卸料系统以及控制操作系统，起重机的核心是吸卸料系统，吸卸料系统控制着操作车间的碳粉装炉以及碳粉出炉的工作，吸卸料系统的整体形态较大，并且元件结构较为复杂，因为吸卸料系统需要进行定期检测的元件很多，所以发生系统故障的频率较高，吸卸料系统由吸料管、卸料管、主料室、旋风除尘器、冷却器、袋式除尘器、空压机以及罗茨真空泵组成，这些模块都需要保持正常运行，这样才能确保碳粉装炉以及出炉操作顺利完成。吸料过程是由工作人员通过电气控制系统来将吸料管调整到原料位置进行吸料，电气控制系统会自动调节吸卸料系统中各个管道动力阀门。碳素焙烧多功能起重机的控制系统设置有触摸屏，这样可以方便实时的为技术工作人员提供起重机的运行信息，但是不能进行直接操作。碳素起重机的操作系统主要工作模块是联动台，选用旋转联动台可以为技术人员提供较为舒适的工作环境，并且旋转联动台上的视野较为开阔，有利于工作人员观察起重机的工作情况。操作流程选用“树状”的可以极大的简化电气操作控制的流程，还可以降低操作失误的概率，不仅仅适合在碳素焙烧起重机中应用，同样也可以推广到其他类型的起重机中进行应用。碳素起重机应用的德马克导电装置缺点在于维修工作较为复杂，并且这种电缆的成本较高，因此建议在碳素起重机采用常规的电缆导电设备，由此来提高导电装置的实用性。起重机的动力阀选用的是蝶阀，这种类型的阀门设计较为简陋，虽然成本较低，但是其密封性会导致降低系统的负压，并且吸料的功能较差，因此建议将碳素起重机中的动力阀换为动作精度较高，并且有良好密封性的内置式阀门。在碳素焙烧多功能起重机中可以加入PLC通讯技术，这样可以降低起重机中信号电缆的数量，增加用来通讯的智能遥控器可以方便技术人员在炉面进行控制。

4 总结

在工厂中，碳素起重机电气控制系统的自动化程度直接影响到了碳素焙烧起重机的应用价值，如今我国各个企业的碳素焙烧多功能起重机的故障率较高，并且技术人员的维修能力不足，所使用的电气系统寿命普遍较低，因此企业要加大对技术人员的培训力度，让工作人员了解起重机各个模块的构成，对起重机的个别元件进行改进，这样才能延长碳素多功能起重機的使用寿命，对碳素焙烧多功能起重机的工艺以及电气控制系统的应用有很重要的现实意义。

参考文献：

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[3]黄得梅.焙烧多功能机组双联夹具的结构及常见问题分析[J].有色矿冶，2017 （1）：4952.

作者简介：李阳（1989），男，汉族，辽宁铁岭人，本科，助理工程师，研究方向：电气控制及自动化；董轩（1981），男，汉族， 辽宁朝阳人，本科，助理工程师，研究方向：电气控制、自动化。