焦化干熄焦对位装置防磁体剩磁的措施

2022-09-11

前言

干熄焦是一种节能、环保且能提高焦炭质量的熄焦工艺。利用干熄焦技术可以提高焦炭强度和降低焦炭反应性, 有利于高炉操作, 尤其对质量要求比较严格的大型高炉用焦炭, 干熄焦更有其经济优势。干熄焦除了免除对周围设备的腐蚀相对大气造成污染外, 由于采用焦罐定位接焦, 焦炉出焦时的粉尘污染易于控制.改善了生产环境。另外, 干熄焦可以吸收利用红焦70%多的显热, 产生的蒸汽用于发电, 大大降低了炼焦能耗。

邯钢焦化厂设计建造的干熄焦为一座75t/h, 运行四年以来效益可观。但在干熄车定位装置运转过程中常出现故障, 如电磁干扰的存在以及电磁体里剩磁的影响导致电机车无法走行的事故。总结经验教训进行的电气改造后, 至今干熄车对位系统运行正常, 降低了干熄焦系统的故障率。

一、干熄车对位装置控制原理简介

干熄车拖动两台焦罐车, 每台焦罐车上面都设有一套“CDQ对位”、“APS动作”、“提升机动作”、“锁闭电机车”的传感器。电机车以微速接近停车区域时, 将走形控制开关旋至停止档位, 在能耗制动作用下, 电机车停在CDQ对位区域内, 停车精度在正负100mm以内。如果电机车停车精度超过正负100mm, 出现过走或欠走的现象, 再次操作电机车进行适当的补走。

电机车停在CDQ对位区域内, 手动操作转换开关旋至“接空罐”或“送满罐”位置, 电机车首先通过一对在正负100mm范围都能感应到的“对位装置动作”传感器 (磁性接近开关) 向地面EI系统发出“对位装置动作”的持续指令信号。对位装置接收到来自EI系统的动作指令信号后APS开始动作, 推动焦罐车移动, 使焦罐车对准提升塔, 保持对位精度在正负10mm以内, 完成电机车的CDQ对位动作。至此, 干熄车发出提升机动作指令, EI系统得到指令, 提升机开始动作。

二、故障案例

2014年3月份, 干熄车屡次发生在对位完成以及提升机过待机位后准备走行时, 发现被锁车, 无法走行, 导致干熄焦不能正常运作, 严重影响了焦炉和发电的正常进行。事故经过如下图所示:干熄车接空罐, 刚左、右偏对位完成, 发出APS动作指令, EI (地面中控) 系统得到指令后, APS动作, 经过延时向干熄车发出锁车指令, 干熄车接收到持续的“锁车”信号后, 使压缩空气盘式制动器制动, 同时自动断开APS指令, 并通过“提升机动作”传感器 (磁性接近开关) 自动向EI系统发出持续的“提升机动作”指令信号。EI系统收到“提升机动作”指令信号后, 向提升机发出指令, 提升机开始动作。焦罐过待机位后, 干熄车准备走行, 发现不仅APS再次动作将车夹住, 而且锁车信号出现将干熄车锁住无法走行, 只能通过EI系统消除, 但有时需要EI系统连续多次命令才能消除。在此过程中不但设备动作频繁影响其寿命而且严重影响生产。

分析事故原因:①系统中的PLC程序不完善, EI系统和干熄车的联锁太单一, 没有信号干扰的防护措施。②车上的对位装置中, APS电磁体由于剩磁的存在, 在断电的情况下依然有磁, 导致EI系统得到”假”命令, 是此次事件的直接原因。③对位装置中的左、右偏永磁体对斜对角的“APS电磁体”、“提升机动作电磁体”有不同程度的干扰。

三、磁体剩磁的防护措施

针对永磁体的影响, 在原来的基础上, 采取了加大了相互之间的距离, 并且增加层次感, 结果较为理想。除此之外, 还对系统的PLC程序进行必要的修改完善以及电磁体剩磁的消除措施。

1. 系统程序的完善。

程序源代码, 设计指出当APS动作指令送到PLCU后, 且外界没有APS夹臂的故障信号, EI系统就会发出电机车锁车指令, 通过地面定位板上的“锁车电磁体”得电, 发出磁场, 使相应的磁开关闭合, 至此锁车指令到达电机车, 使干熄车的制动器直接动作将车电气锁住, 无法走行离开区域以进行下一轮的工作生产。

从原代码中可以得知, 系统PLC与电机车的联锁已经不能满足现实情况的需要, 为此, 在原来的基础上增加联锁条件, 电机车的“接空罐”、“送满罐”常开触点要并联加到程序当中。即使有APS信号, 只要电机车不发出指令, 系统就不会得到锁车指令, 电机车就可以不受误信号而不能走行, 保证生产的延续性。

2. 在整个定位板上的电磁体增加二极管和电阻来消磁。

原设计中没有对电磁体失电后, 磁体内部剩下的磁场如何消去的方法。现在原来的基础上, 对每个电磁体都增加一套消磁设备。如下图所示, 以其中的APS电磁体为例, 当电机车发出APS动作指令时, 电磁体得电, 发出磁场, 由于反向二极管的存在, 直流电不会通过消磁回路, 直到得到系统指令, 电磁体失电也就是没有外加的直流电, 此时, 电磁体内部的电磁场就会通过反向二极管和电阻形成回路以达到消磁的目的。降低了由剩磁给系统带来的损失, 提高了稳定性。