铝电解多功能机组的故障处理研究及应用

铝电解多功能机组的故障处理研究及应用

李成章

中国铝业股份有限公司青海分公司   青海省   西宁市  810100

摘要：随着科学技术的迅速发展，铝电解生产从早期自焙制阶段转变为目前大型预热器多馈制阶段，自动化程度提高，综合经济指标增加，环境保护大幅度提高。作为一个群体 从机床、非铝车辆、空气压缩机、液压站和电气控制系统来看，它是一种将电力、空气、液压、机械等结合在一起的高科技产品，是大型阳极氧化铝电解生产的关键设备，本文主要分析铝电解多功能机组的故障处理研究及应用。

关键词：铝电解；多功能机组；PLC；液压；气动；故障

引言

多功能铝电解单元是铝电解生产最关键、最核心的设备，是铝电解车间的专用设备，直接用于铝电解生产。该股承担绝大多数铝电解生产工作，主要职能是铝业、极点变化(扭转、船体、渔捞渣和卸料)、大型客车起重等。随着近年来电解技术的不断创新，电解设备大规模发展，电解槽尺寸和系列电流强度都有所增加。为了适应这种情况，多功能电解装置也不断改进和创新。

1、铝电解多功能机组的用途与分类

横向配置和纵向配置是电解车间的两种预热器配置模式。它们还可以根据进料方式分为两个电源槽和一个大面积多通道进料槽。水平配置在新建的铝厂比较常见，纵向配置在国外比较常见。多功能铝电解单元也可分为小型地面汽车和多功能电解单元两种，具体取决于电解单元的技术配置和供电方式。多功能铝电解单元可分为司机室操作和遥控单元操作，具体取决于操作方式。

2、电气故障

多功能聚合电气系统复杂，包括配电装置(电源、控制、操作、照明、照相机)、PLC系统、编程软件、变频器、各种电源按钮、电缆(电源和控制)、电动机、电动机和控制、隔离变压器、绝缘和漏电、用于控制双层机箱的IP54。配电装置中有一种控制机制，用于显示PTM的读写故障。电气系统故障是整个多功能机器中影响最大的故障，更难处理，尤其是在PLC故障时。与正常的电路故障不同，它可以通过直观的故障检测来确定。故障检测可以通过实验、判断或分析来实现。最困难的故障是CPU或网络信号中断，电动机底座不通电，整个机组不通电。服务人员只能通过仔细观察模块(如CPU、交换机或SPS程序)顶部指示灯的状态来寻找解决方案。

2.1CPU

CPU模块上的FLT指示灯呈红色，可能的原因:①CPU内存出现故障，可以使用定期电源；②如果内存模块出现故障，可以切断电源，卸下处理器模块的内存模块，重新安装并接通电源，如果电源指示灯从稳定亮起变为闪烁，则更换现有内存模块；③如果处理器/电源出现故障，可以将处理器模块插入另一个系统并定期供电。如果仍有指示灯稳定亮起，则需要更换处理器模块。如果FLT指示灯不亮，则应检测电源线和电源模块；④微处理器控制程序安装不正确。如果处理器已升级到micro-control程序的不同版本，则必须验证固件收集块型号是否与升级设备的型号相匹配。

2.2系统

系统无法正常工作，未检测到CPU主故障，可能的原因:①程序逻辑错误，能够在运行模式下监视逻辑结果，并监视I/o状态；②如果设备或电缆出现故障，应检查输入输出状态。

2.3网络传输

网络传输错误。关闭电源后应重新安装交换机、网络模块和工业以太网电缆，例如如果连接松动。检查并更换交换机、网络模块和工业以太网电缆。

3、气动故障

(1)多功能组上的气动系统空气压缩机是一种滑动空气压缩机，其质量直接影响多功能组壳、紧固功能和铝输出功能。一般来说，空气压缩机存在以下缺陷:排气温度高、温度传感器故障、压力传感器故障、系统压力过低或过高、空气中的油量高、进气口的油回流等。应通过检查机油分离器内的机油水平、冷却器表面卫生、机油滤清器、传感器、截止阀、分离器；2)空气故障测量，消除缺陷:对于空压机的维护和保养，方法如下:每周检查机油水平， 检查和清洁空气分离器，清洁机油冷却器和后冷却器，吹扫空气滤清器，每季度更换机油滤清器，更换空气滤清器，更换润滑油，更换机油滤清器，填充发动机轴承，拧紧电控柜电路和noe 每六个月更换一次油气分离器芯等。

4、机组的生产安全

铝多功能装置在制造过程中需要接触熔融电解质、铝等，因此处于生产安全状态。铝罩本身采用直流供电运行，需要高度绝缘的多功能铝集料，如果不进行适当的检查和维护，可能会在生产过程中造成物质和人身伤害。对2013年以来国内铝业公司造成的安全漏洞进行统计分析后，出现了多功能铝业集团造成的4起事故。制造过程中最安全的危险风险是卸载缺口铝的制造。铝形成时，熔化的金属必须符合桥式起重机和金属起重机的标准，由于电力厂直流电流很强，隔离起重机的要求必须满足。1)挂钩锁定装置。设备安全技术规范，《起重机械桥式起重机安全技术规程》(TSGQ0002)第40条规定，“吊具应设置一个防止起重机意外起吊的锁，如起重机械安全规程第1节:一般规定(GB6067.1)，“如果使用条件或程序导致重型设备意外分离”但是，在制造铝载荷缝合时，使用锁定机制可能会带来相当大的不便，因为随着技术水平的提高和温度载荷流量的增加，可能会出现新的安全威胁。与铝卸载的实际使用相结合，在新的修改中不考虑在挂钩上添加锁。但是，为了避免铝外壳意外事故，在铝操作过程中有限制汽车速度和铝保护的规定。2)胶粘材料。根据绝缘切线(JB/T8907)的要求，铝振动筛的性能应与磁场相匹配，磁场能提供高于1Cr18Ni9Ti的性能。但1Cr18Ni9Ti是一种落后不锈钢制造工艺的产品名称，随着各国不锈钢制造工艺的改进而过时。由于我国的情况，仍有一些案件存在，但这是一种钢，不推荐使用。对于需要1Cr18Ni9Ti的人，可以在06Cr18Ni11Ti中切换，这样去除铝挂钩的磁场的运动学性能不应该低于06Cr18Ni11Ti在GB/T1220. 3中的制动设置。根据TSGQ0002“熔融金属提升台”第67条，对于每个推进系统，必须设置第二套单独的工作制动器(也称为“支撑比例”)GB6067.1规定，除了安全制动器之外，还应在特别安全技术要求高的电梯中安装“熔融金属升降装置”，每个独立驱动配备两台支撑机器。铝保护机构由于需要增加铝，需要在实际机器设计中使用双制动器结构，根据驱动配置需要使用两个高速制动器，或者在卷筒末端使用一个高速制动器和一个低速制动器。部分电动汽车还安装了两个高速制动器作为工作制动器，一个低速制动器作为安全制动器安装在作用端。

5、变频器丢转溜钩

铝合金挂钩降低到较低的转速范围，有时还会出现铝合金挂钩(失控的快速跌落)，导致变频器报警，甚至设备损坏。现场测试了变频输出波形在挂钩时，将挂钩时变频器曲线的形状与变频正常输出曲线进行了比较。检查发现，挂钩过程中的曲线计算数据与实际操作不符，变频器功率因数输入与电机的实际数据不符，影响了变频器的计算模型，导致了在特殊情况下计算出的偏差 变频器获得的铝合金工作数据由变频器计算，即使是根据模型计算，相应的控制判断也是根据模型计算的，但在实际工作过程中，这种小的计算偏差往往会有所不同，有时稍大，有时稍小，在以下情况下 在这种情况下，挂钩问题主要在两个层面得到解决:优化变频参数和保护程序。(1)参数优化:如果电机铭牌没有功率因数值，应咨询电机制造商，确定电机额定功率参数是否正确输入变频器，电机重新识别， 计算了正确的数据模型，提高了变频器输出转速和转矩精度。(2)过程保护:过程保护主要适用于保护风险范围和风险保护。

结束语

多职能小组的结构比较复杂，小组的维护和故障排除工作既费时又复杂；对于多功能铝电解装置生产过程中发生的电气、液压和气动故障，维修人员应继续结合设备的实际使用情况，探索维修经验；需要对设备进行有针对性的处理，以提高性能、成功率和工作效率。

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