干熄焦提升机的电气控制与故障分析

张永勇

摘 要：干熄焦控制系统投入生产的初期阶段，极易发生故障问题，很多情况下只能更换元器件的方式解决，但是也无法从根本上消除故障问题，还要应用技术创新、升级改造等方式解决目前存在的问题。通过合理的维护与改造操作，保证干熄焦系统运行稳定，提高经济效益，达到节能、环保的要求，这是人们工作的目的。本文重点分析焦化厂干法熄焦提升系统的电气控制与故障方面，提出相应的解决办法，为干熄焦提升机运行效果和质量的提升奠定基础。

关键词：干法熄焦;控制系统;电气故障;分析处理

1.干法熄焦工艺的优势

1.1 节能

赤热焦炭的能量是非常大的，对于该热量进行二次利用，可以达到节能的效果。红焦中所含有的热量可以达到炼焦生产消耗总体热量的35%～45%，干熄焦工艺通过合理的回收再利用这一步热量，直接进行发电，然后在蒸汽进行发电机降压处理后再通入蒸汽管网内，可以直接使用这一部分的热量。

1.2 焦炭质量

干熄焦工艺应用之下，让冶金焦炭M40（抗碎强度）提升大约5%～8%，M10（耐磨强度）降低0.7%。同时还可以让高炉利用率提升0.099%。

1.3 焦炭损耗

湿法熄焦工艺应用中，所使用的水和红焦接触形成的蒸汽会将焦粉直接带入到大气环境中，导致降尘量升高。

2. 干法熄焦提升控制系统故障及解决办法

2.1 提升机下降过程超速的故障与解决办法

故障问题：提升机在井下高速运行调整到低速运行的情况下，极易产生超速的问题，这种情况是比较常见的，会给电源开关的使用寿命产生不利的影响，同时还会导致作业人员的疲劳强度比较高，比如送电要连续进行等，导致事故问题。

故障原因分析：提升机下降的过程中，控制回路内有超速保护装置，如果速度超出了该装置设定的警戒值，电源开关自动关闭，设备无法运行。

解决办法：在下降回路内增加I：40/11及时间继电器KT。如果提升机处于高速下降的状态中，此时I：40/11会得电，使时间继电器KT可以正常的工作，将时间延后，比如设定延后的时间为3s，KT常开而辅助站点处于关闭的状态，提升机就会快速的恢复到下降的状态中。中间继电器的增多（KA1、KA2、KA3、KA4、KT）也会直接造成故障点数量的增多，为了能够有效的预防这一问题的发生，应该及时解决和处理中间继电器内存在的问题，在控制回路内设置空气开关QF，在故障全部处理完成之后，再让保护系统正常的运行，使得控制系统可以正常的工作，不会发生故障的问题。

2.2干缆通讯错误率高的故障与解决办法

故障具体现象：提升机在使用过程中中控电脑经常会“EI联锁信号故障停机”“提升机上限故障停机”

原因解析：运用监控程序软件测试PLC远程干缆AB网的数据通讯情况。同时调查因为通讯中断引起的停机频次，发现A网的报错率达到43%，B网的报错率达到31%，综合报错率22%。报错原因是提升机使用的大功率变频器对干缆造成了较大的信号干扰。

相关解决办法：开始我们采取了一下5个方法来降低干缆的干扰

1）与交流、直流线缆离开足够距离，距离300～500mm为宜。2）RIO干缆与电源电缆直角交叉。3）RIO干缆穿专用防护钢制保护管。4）采用合格的屏蔽性能良好的干缆。5）远离变频器等强磁干扰。信号报错得到了一定的改善，但还是无法彻底解决通讯或信号报错的情况。通过查询干缆技术说明书，干缆标注的衰减量为：衰减为0.24dB/100英尺。通过测算，仅RG-11链路衰减量为：0.24dB/100英尺×400米=0.24dB/100英尺×1148.3英尺=2.76 dB。而光纤技术说明书上标注的62.5/125μm型光纤衰减为3.5dB/km，通过测算，仅光纤网络链路衰减量为：3.5dB/km×0.35km=1.2 dB。两者相差2.3倍。最终我们选择采用“光纤加替代中继器”的改造方案。整体思路是采用光纤回路，同时中继器采用国产替代，提高抗干扰性能，减低信号衰减，降低改造费用。有效的解决了通讯错误率高的问题。

2.3 140t干法熄焦系统电机编码存在问题

故障具体现象：提升机在一次提升到规定位置上之后，并不能向装入装置运行，走形变频器装置会反复出现“编码器丢失”的提醒，并且无法复位解决故障问题。

故障原因分析：对于编码器进行全面的检查确定后，发现接线的位置存在松动的情况，基本上达到松动的状态。进行压紧处理之后，再次投入编码器内，变频器就可以回到正常运行的状态。因此，该故障问题的发生是变频器接线错误所导致的故障问题。

相关解决办法：检修环节，将编码器上的电缆进行更换处理，然后进行提升、走形系统程序的更改，利用PLC自动锁定，同时还要做好故障记录工作，为后续的检查、故障排除提供基础条件。

2.4 140t干法熄焦提升机的提升操作不到位而产生故障问题

故障具体现象：提升机在提升操作环节，提升到规定的位置上之后，并未装入装置走行。总控制电脑中显示出来的提升编码器提升的距离为36.53m（通常应为36.49～36.58m），提升高度达到了运行的要求，上位机没有出现“允许走行”信号，提升机并不能按照规定指令走行。

故障原因分析：经过分析现场的运行情况，可以发现提升机在提升到铁杆没有接触到“允许走行”接近开关，这样所形成的实际提升高度距离和提升到规定的位置相差10cm。为了可以保证整体的生产可以顺利的进行，需要暂停将提升编码器从电机减速机轴端的位置上脱开，调节成为手动操作，把提升机向上提升10cm的距离，然后就会接触“允许”开关，达到正常运行的效果。

在全面分析之后可以发现，编码器从零开始计数的时候，這时和提升机“大钩打开到位”的信号存在着直接的关系。提升的大钩状态从开启变为合拢的情况下，“大钩打开到位”的信号会因为一些因素而导致发生断裂的问题，这样就会让信号在“无”状态开始提前，编码器计数的时间也会提前，所以就会出现了提升距离无法达到规定要求的情况，也就无法满足自动停车的要求。

解决办法：对于断裂的电缆重新连接，并且在电缆外表面进行防护处理，保证信号传输正常进行，保证运行效果。

3. 结语

干熄焦有着非常高的实际应用价值，其主要的优势就是节能、降耗、环保，还可以提升焦炭质量，水资源使用量较少，所以很多国家和行业都开始全面应用该技术，未来必然会取得更大的进展。经过本文的分析发现，结合不同故障问题选择合适的解决办法，保证系统正常运行，提高系统运行效率，产生较高经济效益，为生产高效运行提供基础。

参考文献：

[1]张凤娟. 简述干熄焦提升机电气控制原理及常见故障处理[J]. 甘肃冶金， 2016， 38（01）：135-136.

（南京金江冶金炉料有限公司，江苏 南京 210000）