干熄焦程控起重机

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所谓干熄焦.是相对湿熄焦而言的.是指采用惰性气体将红焦降温冷却的-种熄焦方法。在干熄焦过程中。红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓人干熄炉冷却段红焦层内.吸收红焦显热。

冷却后的焦炭从干熄炉底部排出.从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换.锅炉产生蒸汽用于发电。冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓人干熄炉.惰性气体在封闭的系统内循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。

湿法熄焦在我国焦化厂普遍使用 .但在湿法熄焦过程中.残留在焦炭内的酚、氢、硫化物及粉尘等有害物质的蘑菇云湿蒸汽大量排入大气 ，造成周围大面积空气污染。不仅浪费大量热能，同时又消耗了大量熄焦水.影响焦炭质量。干熄焦是以惰性冷气体氮气为载体 通人干熄焦炉内冷却炽热红焦炭.使火红焦炭由1 IO0C冷却至 250oC以下。

氮气循环是在密闭系统内完成熄焦过程.基本消除了湿法熄焦排放的有害物质和湿蒸汽。循环的惰性热气体热量经回收产生蒸汽并发电。

2 干熄焦程控起重机的原理及特点干熄焦程控起重机是搬运需要干熄的红焦到干熄炉的专用起重设备.它将送至提升塔下方装满红焦的焦罐垂直提升至塔顶，再沿轨道水平运行到干熄炉炉顶，准确对位后.将焦灌下放至干熄炉料斗上，继续下落.焦罐底部闸门自动打开，将红焦装入干熄槽。装人完成后将空焦罐提起.底部闸门闭合.将焦罐垂直提升到上极限，焦罐起升机沿轨道返回到起升塔处，将空焦罐垂直下放至下部待机位.接到指令后将焦罐放在塔底焦罐运载车上.吊具继续下落直到吊钩完全打开，准备下-个工作循环。整个过程由计算机程序自动控制.必要时也可人工手动操作。

干熄焦系统自动化程度很高.干熄焦程控起重机作为干熄焦系统的关键组成设备。与焦罐运载车、运载车夹紧对位装置、焦炭装入装置均有联锁互动工艺要求。

干熄焦程控起重机具有荷载相对固定.工艺流程明确的特点。因此可以依据设定的运行曲线程序控制自动运行.必要时也可人工干预。

通常.干熄焦程控起重机运行轨道均在户外高空45m左右，受外部环境影响较大.后期设备维护检修困难；同时工作频繁，载荷满载率高.设备工作级别高，因此对安全可靠度要求很高。

3 组成该设备由钢结构、起升机构、运行机构、吊具、检修用电动葫芦、挠性电缆小车、电气设备、焦罐机械室等部分组成。

钢结构车架为设备主体.起升机构安装在车架上部.通过钢丝绳与吊具相连，带动焦罐进行上升或下降运动。行走机构安装在车架下部.通过车轮的转动.驱动动设备进行横向移动3.1 钢结构钢结构由主结构车架、司机室、机器房、导向架、检修起重机轨道和梯子平台栏杆等组成3.1.1 主结构车架主结构车架是本设备最主要的承载构件.主要受力部位采用箱型梁结构.主要构件材质 Q345B。应具有足够的强度、刚度，足以承受整机的自重载荷、起升载荷及各种附加载荷，包括地震载荷和雪载荷等。

车架、车轮支撑等为焊后整体加工.以保证机构的安装精度.更换备件时.也无需过多调整 -车架等主要结构件材料下料前先进行喷砂或抛丸预处理，焊后焊缝位置再进行防腐处理.除锈精度达到Sa2.5级。

车架拼接处均采用高强螺栓连接.定位销定位.安装时用测力扳手鹏.安全可靠。 -3.1.2 司机室司机室骨架由钢板和型钢焊接而成.保证了足够的强度和刚度。

骨架外设隔热层。司机室内设冷暖空调，四个方向设置的玻璃窗保证了司机的良好视野司机室内部还设有控制台、监控显示器及重量等控制显示仪表。

3.1.3 机器房机器房位于主结构上方.将整个起升机构罩祝机器房由型钢框架和钢板焊接而成.四周设有窗户及通风设备。机器房顶部设计多块可开启的盖子，便于设备的维修。机器房具有良好的防护性。

3.1.4 导向架导向架是为保证焦罐迅速准确地升降而设计的桁架结构。包括轨道部分和框架.轨道部分为 H型钢和槽钢.框架为槽钢和角钢。在起升塔处.导向架与固定导向架对位后，使焦罐在整个升降过程中均在导向架中运行 .适应高速起升的要求。

3.1.5 附属件走台、平台、栏杆、梯子等附属件是为操作维修人员安全便捷地到达起重机各部位而设的.按照有关安全规程及设计规范要求设计制造，并考虑整车为高空作业，平台、走台四周安置高度不小于 100mm防护板.栏杆高度不小于 1200mm。人行通道宽度不小于600ram，高低差超过 300mm处均设走梯3I2 起升机构起升机构由两台同规格进 121电动机通过-台硬齿面行星齿轮减图 1 干熄焦程控起重机作者简介：李子木(1969-)，男技研发和营销。

速器驱动对称布置的两个卷筒组.通过钢丝绳缠绕系统使吊具升降 同时包括四台制动器、两套钢丝绳平衡固定装置等 为了适应设备程序控制的需要 ，起升机构采用变频调速控制。设测速、超速开关装置、行程检测装置、起升高度检测编码器.钢丝绳过松检测装置，偏荷载检测、荷载检测、断绳检测等装置。

本机构型式具有以下特点：依据行星齿轮减速器的特性 .如果-台电动机出现故障.停止使用 ，另-台电动机可以正常工作.整套机构的最高速度降为原来的 1/2。任何-台起升机变频电动机出现故障时.称为非正常起升状态。非正常起升状态时.另外-台电动机作为紧急起升的动力，低速完成剩下的工作循环。

共四根钢丝绳组成的绳系可保证-根钢丝绳(或不同1994年毕业于沈阳工业大学焊接专业，2003年毕业于澳门科技大学企业管理专业，工程师，现主要从事焊接工艺，主管公司科1352013年 第 1期 SCIENCE＆TECm L0GYⅡ 0RMA.I10N o机械与电子。 科技信息侧的两根)断裂时，吊具不会发生过度倾斜，不会发生焦罐跌落事故。 在焦罐盖上设置安全孔，用以释放罐内可燃物质爆炸造成的冲鹊 - - 皿 -lLj- - -- T- - -- L - l虹J薹 垂萤、， i l J- 图 2 起升机构3-3 运行机构运行机构采用集中驱动方案 由两台同规格电动机驱动-级行星减速器.经传动轴驱动两个次级减速器.次级减速器通过万向联轴器驱动主动车轮组.拖动整机运行。四台平衡台车组共八个车轮。其中-半为主动轮。该驱动方式满足起、制动的打滑验算要求，运行平稳。运行速度由变频调速实现。

本机构型式具有以下特点 ：依据行星齿轮减速器的特性.如果-台电动机出现故障，停止使用。另-台电动机可以正常工作.整套机构的最高速度降为原来的 1/2。任何-台走行变频电动机出现故障时，称为非正常走行状态 非正常走行状态时.另外-台电动机作为紧急走行的动力 。低速完成剩下的工作循环运行机构采用了两台同规格的变频电动机.两台电动机同时工作。

运行机构共设四个平衡台车组共八个车轮.车轮采用独特的热处理工艺使车轮踏面达到理想的表面硬度和淬硬层深度，车轮强度高。

L 旷1 ， L嗣i- - - - - 匍厂h ，L ～ - - ～ - - ～ ～ 图3 运行机构3.4 吊具吊具由上下框架、两组滑轮组、两组夹钳式吊钩、导向轮、焦罐盖等组成。

上下框架之间用夹钳式吊钩的四连杆机构和链条相连滑轮组安装在上框架上.通过钢丝绳系实现升降功能 每组滑轮组包括两片滑轮，为了提高钢丝绳的使用寿命.滑轮直径远大于设计规范的规定值吊钩是四连杆机构夹钳式吊钩.四连杆的上铰点在上框架上.下铰点在下框架上，当下框架落座后，上框架的重力使吊钩张开.当起升机构起升上框架时.使吊钩闭合。

导向轮安装在上、下框架的两端。上框架上每端各有四个导向轮，在导向架中间布置两个.在导向架两侧各布置-个：下框架每端各有三个导向轮，在导向架中间布置-个 .在导向架两侧各布置-个。

焦罐盖的功能是防止罐内红焦高温对起重机的不良影响.防止粉尘飞扬」罐盖框架通过导向滑杆与吊具的上框架相连在焦罐盖结构上布置散热孔.以消除温度变化造成结构变形击。

图4 圆形焦罐吊具3.5 电气安全、自动、高效是起升机电控系统设计的原则。

起升机的电气传动采用全数字式矢量型带能量回馈功能变频传动系统。整车电气传动采用柜式水冷变频的方式。

起升机构带能量回馈功能 .当起升电机处于回馈工况(制动或吊重下降)时.电机回馈产生的能量使直流母线上的电压升高，此电压达到-定值时.其能量通过回馈单元返回电网.从而使系统实现四象限运行 与传统的调速方式相比，节省了大量的电阻器，提高了整车效率 减少了大量的连接电缆、接触器元件。

起升机构采用两台变频传动系统分别控制两台电动机的传动方式，电动机为鼠笼变频电机 .强迫通风形式保证了电动机在频繁起制动和低速运行时电动机能够输出额定力矩：内置PTC热保护元件使得控制系统对电动机过热能够及时采取措施起升机构采用带测速编码器的有速度反馈的矢量控制方式.高精度的速度反劳全数字的速度给定使得系统具有非常高的速度控制精度以及动态响应，这对于起升过程的速度控制、精确定位是很重要的。

当-台电动机发生故障时.另外-台电动机能够以-半的额定速度提升额定载荷运行机构采用两台变频逆变单元控制两台电动机的传动方式.电动机为鼠笼变频电机.强迫通风形式保证了电动机在频繁起制动和低速运行时电动机能够输出额定力矩：内置PTC热保护元件使得控制系统对电动机过热能够及时采取措施运行机构采用带测速编码器的有速度反馈的矢量控制方式.高精度的速度反劳全数字的速度给定使得系统具有非常高的速度控制精度以及动态响应.这对于走行过程的速度控制、精确定位是很重要的。

当-台电动机发生故障时.另外-台电动机能够以-半的额定速度运行。

提升机采用了PLC.综合考虑系统的控制要求.设计中采用了总线结构形式。双CPU冗余设计，PLC与远程控制器双缆冗余。

PLC与变频器之间采用继电器开关量控制启停、调速、抱闸、故障、复位等功能，提供总线的通讯接口.变频器状态的读取都是通过总线通讯的方式完成的.这种形式保证了控制系统开放的速度给定和速度控制，同时极大地方便了控制的联锁、保护、现场的调试。

由于提升机电气控制设备放置于地面.PLC需要与车上诸如限位开关、超速开关有大量的连接。为了减少电缆的施工.将大量的检测信号集中处理.设计中在起升机上设置了 PLC的远端拈.该远端拈将起升机上所有的控制信号集中采集 .通过总线与地面 PLC CPU进行信号传输，大大减少了现场电缆施工、连接的工作量.使系统更加简洁可靠。