基于电石拉锅卷扬机改造技术研究

基于电石拉锅卷扬机改造技术研究

杨永强 ,徐福珍

天辰化工有限公司  832000

摘要：电石拉锅卷扬机作为电石厂生产中必不可少的设备，在以往的拉锅卷扬机运行中，往往都是需要依靠人为进行拉放作业，不仅存在严重的安全隐患，而且费时费力，为了改变这一现状，本文针对电视拉锅卷扬机系统改造进行分析，实现机械化的拉锅卷扬机运行模式，为保证电石厂生产效率和安全性提供保障。

关键词：电石生产；拉锅卷扬机；改造技术

0引言

拉锅卷扬机作为电石炉生产环节重要的组成部分，其主要是通过第一滚筒卷拉钢丝绳产生的机械动能，将出炉满载电石的小车运输到冷却厂房，为后续生产作业提供支持。随后将空载的拉锅卷扬机移动回到最初位置，循环往复工作。为此，在电视拉过卷扬机运行中往往需要在两端均设卷扬机。在以往电石拉锅卷扬机运行中，经常需要定期停电，并且及时疏松料面，通过人工撬杠作业方式不仅需要消耗大量的人力，浪费较长的作业时间，甚至容易引发安全事故。为此，积极开展电石拉锅卷扬机改造研究，结合机械化生产模式的创新，对实现电石炉生产自动化具有重要意义。

1电石拉锅卷扬机改造的必要性

电石炉生产过程中需要依靠拉锅卷扬机将炉内的电石运送出来，因此在实际生产中肩负着重要职责。但从传统卷扬机的运行情况来看，大部分都是需要人工实现钢丝绳拉放，而且一般只能实现单拉单放，不仅需要消耗大量的人工成本，同时生产效率低下，人员作业强度较高，而且人员进行现场作业容易引发安全事故，如果操作失误会产生严重的后果。电石生产过程中需定时停电，对料面进行疏松处理，目前采用人工撬杠处理方式，需要5—6人用50mm的圆钢对料面进行撬动。人工处理料面，工作效率较低、时间长，劳动强度大，易发生安全事故，存在较大的安全隐患。特别是人工处理电石炉料面时，遇到料面烧结形成的较大硬块，处理时间较长，延长电石炉停电时间，间接影响产量。目前企业迫切希望通过机械化换人，自动化减人，提升企业安全生产水平，达到提质增效的目的。且电石出炉工序，若全部采用出炉机器人后，出炉人员大幅减少，劳动力已无法满足处理料面的需求。为了改变这些问题，电石场必须采取科学的技术手段，对传统拉锅卷扬机进行改造，解决以往直轨道人工拉放钢丝绳的运行模式，实现机械化和自动化生产，满足现代化电石生产工艺的发展需求。

2电石拉锅卷扬机改造技术应用

2.1项目概述

本文以天辰化工有限公司电石厂的拉锅卷扬机系统为例，对现有电石炉拉锅卷扬机进行改造。当前电市场内的1#、2#和3#电石炉的炉眼出炉拉锅采用公用直轨道的方式，分为内圈和外圈2种出炉方式，每次内外圈出炉时都需要人工对钢丝绳单拉单放，手动操作切换电石拉锅在出炉的炉眼位置，费时费力，工人劳动强度大，容易出现因频繁操作导致的安全事故；同时电石炉在出炉的过程中若出现电石淌轨现象，就会造成整条轨道无法正常的拉锅出轨，1#、2#和3#电石炉眼相互制约牵制，对电石炉的正常生产带来严重的影响。因此，该企业引入先进的机械化改造技术，制定科学的卷扬机系统改造方案。

2.2电石拉锅卷扬机改造技术

本项目针对电石炉人工料面处理劳动强度大、安全风险高的问题，研究机械式捣炉机技术、捣炉机行走轨迹以及机械臂运动轨迹设计、捣炉机工作的自动化技术等，使捣炉机实现自动疏松料面、硬壳破碎、料面耙平、下料口物料疏通等操作。提高了料面处理的综合质量和生产效率，极大降低了工人劳动强度，使整个捣炉作业实现无人化作业。采用机械化自走式捣炉机替代人工处理料面，主要改造内容：二楼两台电石炉配置一台捣炉机，并在二楼铺设捣炉机配套的行走平台，在出炉口对应的位置设置充电电源。

2.2电石拉锅卷扬机改造方案实施

（1）将现有直轨道往外平行移动800mm，然后再就平行增加一条内直轨道。

（2）增加的2台卷扬机可以利旧，然后在增加的直轨道上安装张力传感器，（注：允许钢丝绳编结＞Φ50mm都可以使用，容错性高，传感器滑轮材质使用轴承钢，硬度达到60HB，运行无磨损。）钢丝绳在受力时产生形变挤压传感器，PLC实时检测钢丝绳的拉力变化，避免超出钢丝绳的负荷运行。

（3）采用西门子PLC+HMI+变频器控制，做到增加后的2台卷扬机在使用过程中收放始终协调一致，PLC通过在线检测张力传感器，根据检测值和设置值通过变频器实时调节让钢丝绳始终在负荷内运行，可以根据拉锅的负荷随时设置报警值和停车值，自动化程度高，运行可靠安全，避免出现拉力超负荷造成钢丝绳崩断安全事故。

2.3改造后系统运行情况

捣炉机设备总体情况较好，设备操作时动作灵活、操作简便，功能比较全，对于料面处理效果好，达到料面处理的工艺要求；尤其是对板结严重的料面处理效果好；且岗位人员能较好地掌握并使用；料面处理过程中，安全系数大大提高，完全消除了人工操作带来的安全隐患。

2.4电石拉锅卷扬机系统改造成果

通过此次电石拉锅卷扬机系统的改造，解决了传统拉锅卷扬机运行中存在的问题，大大提升了卷扬机运行的机械化以及自动化水平，降低企业运行成本，解决以往人为操作中的安全隐患问题，具体成果包括以下几点：

(1）卷扬机在运行过程中，张力传感器实时检测钢丝绳在运行过程中力矩信号的变化，能保证卷扬机的钢丝绳收、放卷同步协调一致，在电石生产过程中，具有防止钢丝绳对拉崩断发生安全事故的功能，有可靠的保护系数。

（2）卷扬机设备的启、停能采用：本地、远程控制方式，自动化程度高，有手动和自动操作方式相互切换，无须设置卷扬机操作工岗位，系统可以24小时自动检测自动运行，可以为企业节省人力物力成本，减免人为因素的安全事故。

（3）安全系数极高，本套系统采用电流检测+张力检测的2种在线连锁控制，在运行过程中遇到突发情况时能立即自动报警停机，坚决杜绝因钢丝绳绷断造成的安全事故。钢丝绳上装设80KN张力传感器，可实时检测钢丝绳的拉力情况，根据生产工艺要求，在HMI上设定钢丝绳张力保持在一定范围内，在卷扬机运行过程中可防止钢丝绳崩断的安全事故发生。

3结束语

综上所述，随着我国电石生产行业的不断发展，对拉锅卷扬机的应用要求不断提升，为了实现拉锅卷扬机的自动化运行，必须积极开展卷扬机的改造工作，合理运用现代机械化技术，提高拉锅卷扬机的自动化程度，解决传统卷扬机运行时存在的安全隐患，提高电石生产效率。

参考文献：

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