铝电解多功能天车的技术改进措施.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 铝电解多功能天车的技术改进措施多功能天车0. 前言某铝厂是河南神火集团一所集电解铝、铝加工于一体的综合性现代化工厂及主要骨干企业，拥有52万吨/年电解铝产能，槽型为比较先进的350KA和400KA大型预焙电解槽，担负着集团三分之一的电解铝产能。共配置大型机电设备设备近700台，其中多功能天车（24台）是最为关键的设备之一。工程技术人员结合投产近10年来多功能天车的运行情况，为发挥其在安全生产管理中的“龙头”作用，在其实用性、安全性、可靠性上下了大量工夫，尝试多种方法，不断进行技术改进，最终完善了设备性能，较好的服务于安全生产。1.绝缘在线监测装置的开发电解多功能天车在正常作业中必须经常接触电解槽阳极母线，天车工具部分在与电解槽阳极母线接触中，接触部位与天车大梁之间需要承受最高为DC1500 2000V的电压。由于电解厂房环境为强导电粉尘 、强磁场环境，如果设备绝缘性能下降，而又未及时发现，与母线接触的设备与天车大梁间就有可能形成直流对地短路电流，由于 电解生产的大电流能量巨大，瞬间短路会将回路中所有连接设备烧毁，形成可怕的直流接地事故。因此，天车设备绝缘要求设备间绝缘 电阻必须大于1M，目前对设备绝缘电阻的监测大多采用人工定期循检的方法，并不能保证及时发现设备绝缘问题，很显然对于电解多功能天车设备绝缘实现在线监测很有必要。电解多功能天车总共有 16个位置需要进行绝缘监测,绝缘电阻不能低于1M。当设备绝缘电阻低于1M时， 必须对天车发出报警，避免绝缘进一步下降对天车造成损坏。开发的绝缘在线监测装置，设计了良好的人机界面，可以实时监测多功能天车16回路设备绝缘电阻，并可根据现场需要，任意整定所需监测回路数。对各个回路绝缘电阻报警值、故障动作值可单独设定，设定范围从100 k到9M，实现16回路绝缘电阻实时测量显示，故障自动监测、记忆。在发生设备绝缘故障时，可通过装置控制节点自动切断天车相应的执行回路，最大限度地保证多功能天车设备及操作人员的人身安全。“设备绝缘在线监测装置”具有“循检”和“定点”两种工作模式，能连续地跟踪监测“故障通道”，方便对故障通道的定位和处理，同时装置具有“事故追忆”功能，对发生的设备绝缘报警、故障动作自动记忆，检修人员可通过“查询”按键来查询动作通道号、动作时刻及动作时绝缘电阻值，为事后故障分析提供依据。2. 无线遥控技术的应用在冶金行业中，多功能天车在起吊大型设备、运输备件和设备检修等工作中起着关键的作用，且起重作业十分频繁；因此 ,对其安全性、可靠性均要求很高。又由于厂房内温度高、粉尘大，起重机操作人员的作业环境恶劣。在起吊物件时，驾驶室操作受视野所限需有地面操作人员配合。操作人员与检修人员的联络十分困难，这既增大了安全隐患，又使工作效率大大降低，迫切需要改进。遥控操作具有设备轻巧，操作响应迅速，灵敏可靠，视野开阔，而且操作人员可以选择最佳视觉位置实施操作，消除了以往由于视线不清，环境恶劣或指挥配合不当等因素造成的事故隐患，即保证了安全操作又大幅度提高了生产效率。无线遥控改造主要包括发射器系统、接收器系统、中间继电器柜 3 部分。在不改变操作人员的工作习惯和使用灵活方便的情况下，该厂选用HBC公司型号为FST722M4Spectrun 的双摇杆式遥控系统，该系统为24点控制点输出，万向遥杆最多4挡。其控制原理为：首先遥控发射系统模拟驾驶室控制器 ( 联动台或凸轮控制器 ) 的控制信号；再通过遥控接收系统的内部继电器输出点控制中间继电器柜的工作，模拟驾驶室的控制；最后将外部中间继电器的触点根据工艺要求和联锁关系并接或串接入原起重机的控制线路中。保证地面操作人员能在作业平台上与起重机司机的操作一致。设置遥控和操控的转换功能，使二者互锁，这样即使在无线遥控出现故障时，也可通过开关切换起重机控制方式。这样既不改变起重机原控制系统的工作特性和保护方式及电气线路，又可保证其在遥控和操控2种控制方式上都达到高可靠性，高安全性。3. 工业冷风机的使用 由于电解工艺特性使然，电解厂房内温度高，工作时位于电解槽上方的天车始终处于高温烟气环境，夏天尤甚，天车横梁上的简易配电室和保留驾驶室操作的驾驶室必须配置空调。该厂初期配置的均为民用空调，空调制冷系统经常达不到应有效果，轻则设备不能正常运行，降低工作效率，重则可能酿成人身或设备安全事故的发生。为杜绝上述情况的屡次发生，后期更新换代了工业冷风机。 冷风机结构为一体式，所有部件均安装在一箱形壳体内，但分为两个腔，压缩、冷凝、储液在上腔，蒸发、膨胀阀在下腔。两腔仅有管道连通，中间有隔热层，避免制冷效率降低。 冷风机工作原理，当液体蒸发为气体时，具有吸收周围物体热量的“蒸发吸热”性质，空调制冷原理就是这一性质的应用。为了环保要求，采用了无氟制冷剂R134a，制冷过程如下：a、压缩机将经过压缩的高温高压制冷剂气体送入冷凝器中；b、进入冷凝器的制冷剂气体被冷却，变成液体，并贮存于储液罐中；c、制冷剂液体经过膨胀阀毛细管，节流降压成易于蒸发的液体进入蒸发器；d、进入蒸发器的低温低压制冷剂液体，吸取周围空气中的热量变成气体，再进入压缩机。以上四个过程如此不断循环反复，即达到制冷之目的。4. 捞渣装置的添加该厂电解槽阳极部分有24组双阳极组成，每组阳极所占空间位置大，单台电解槽每天需要更换1组阳极。在电解正常生产和换极过程中，有大量的残极块掉入到电解液内，人工难以除净，并且人工除渣对人身安全有较大的影响。在结构设计上，将抓斗安装在远离操作室的一侧，均不影响驾驶室或地面遥控操作者观察的视线。整个捞渣装置采用开合式抓斗结构，借助原机组空压机气源，以气缸为动力带动连杆机构实现抓斗的开合动作过程，具体动作方向与电解槽横向平行，最大开合后两斗相距约700cm，在抓斗合拢过程中配合蠕动动作以加大电解质残渣的收集量，在抓斗卸料过程中配合气动振打动作，促进电解质残渣与抓斗壁的分离；抓斗垂直方向运行采用液压伸缩臂式结构，即工作时伸出工作臂（液压杆）到工作位置，工作结束时收回工作臂到正常停放位置，对应在最大行程极限位置（一般为工作位置）设置钢性限位，在电解多功能天车停运或进行其他工作时，抓斗提升至最高点，靠液压自动闭锁。电解液中落入的残极块经捞渣机打捞后，电解液内大小残极块可大大减少，甚至彻底捞出，新极便可直接入槽。较之以前，1）人身安全得到了保证；2）减轻了工人劳动强度；3）人员上相对减少128人，减少工资192万元。4）大大提高原铝质量，经济效益较为可观。5. 其它技术改进措施 该厂从2003年开始使用铝电解多功能天车，在使用过程中，结合设备运行的实际情况，刻苦钻研，认真摸索，对电解多功能天车还进行了以下技术改进： 1、电解多功能天车的关键部位进行必要的磁防护，有效避免静电对操作者、维修人员带来安全隐患，多功能天车具备安全消除静电措施； 2、改进车轮轴承座的材料，有效减少磁场对运行机构的影响，提高运行机构的安全可靠性；3、改进打壳机构打壳头的安装，提高打壳机的稳定性和紧固件的使用寿命；改进打壳机构打击头气管的安装方式，有效避免侧出气管易磨损、碰撞、折断的现象；改进打壳构固定机架的结，提高其结构强度；4、改进阳极夹具夹头，使其定位更准确，保证夹具的开闭的同步性；改进阳极夹钉的材料，提高夹钉的机械性能和使用寿命；增加拧头架部件的绝缘设计，提高绝缘保护性能；改进阳极拧头部件连接件的设计，提高拧头与小盒卡具对位的精确性；5、车轮组、滑轮、卷筒的润滑采用集中自动润滑系统，提高工作效率，并在润滑系统易被踩踏的位置增加防护罩；6、C型轨滑车供电和工字钢滑车供电增加电缆布套保护，有效避免电缆挂断的现象；7、改进打壳回正限位、下料管下下限位、料管零位限位为行程开关，有效减少磁场对开关的影响；6.结束语 多功能天车通过上述措施的完善，填补了诸多国内空白，设备性能得到了广泛认可，技术水平已达到国内先进水平，尤其是