钢渣热闷移动罩车的控制方法研究.pdf

钢渣热闷移动罩车的控制方法研究 朱法强李洪全刘瑱 中冶建筑研究总院有限公司， 北京 100088 摘要 根据钢渣热闷生产的恶劣环境， 对钢渣热闷移动罩车的供电和控制进行了研究， 通过采用相应类型滑触线供电、 变频器调速控制和无线遥控方式， 实现了钢渣热闷移动罩车的可靠运行， 保证了钢渣热闷产生的水汽和灰尘的有效捕 集， 明显改善了钢渣热闷厂房环境。 关键词 钢渣热闷移动罩车; 滑触线; 变频调速; 无线遥控 DOI 10. 13205/j． hjgc． 201406027 ＲESEAＲCH ON CONTＲOL OF MOVING COVEＲ VEHICLE FOＲ HOT STUFFY STEEL SLAG Zhu FaqiangLi HongquanLiu Zhen Central Ｒesearch Institute of Building and Construction Co． ，Ltd，MCC，Beijing 100088， China AbstractAccording to the severe environment of the hot stuffy steel slag，the power supply and control of moving cover vehicle for hot stuffy steel slag was researched． By using the corresponding trolley conductor，variable frequency speed and wireless control，the effective capture of the water vapor and dust produced by hot stuffy steel slag could be ensured，thus， obviously improving the environment in the steel slag hot stuffy workshop． Keywordsmoving cover vehicle for hot stuffy steel slag;trolley conductor;variable frequency speed;wireless control 收稿日期 2013 －09 －11 1概述 近几年钢铁行业越来越重视节能减排和废物循 环利用， 钢渣的再利用就是其中之一。钢渣热闷是目 前处理炼钢产生钢渣的主要方法之一， 经过热闷工艺 实现钢渣的粉化， 便于铁和渣分离， 从而实现钢渣中 铁的回收和渣粉的再利用。钢渣热闷为钢铁企业节 约成本并减少废物排放， 但钢渣热闷过程中产生大量 水蒸汽和少量烟尘， 造成环境污染并损坏厂房［1 ］ ， 为 此设计了钢渣热闷移动罩车。钢渣热闷池周围温度 高， 且在倾倒钢渣或搅拌过程中有钢渣飞溅的危险， 环境比较恶劣， 因此对钢渣热闷移动罩车的供电和控 制进行了研究。 2钢渣热闷移动罩车的供电 目前， 对于移动设备的供电方式常用的有滑触 线、 软电缆。滑触线可分为固定安装和悬挂安装两大 类 固定安装滑触线主要有多级管式安全滑触线、 单 级组合式滑触线、 角钢滑触线、 刚体滑触线等形式; 悬 挂滑触线通常采用双钩形铜电车线， 用钢索吊挂。软 电缆通常采用橡胶绝缘橡胶护套移动式电缆， 主要用 于爆炸和火灾危险环境及严重化工腐蚀环境中， 其拖 放方式有悬挂式和卷筒式等形式［2 ］。钢渣热闷移动 罩车的供电方式考虑因素包括钢渣热闷生产环境、 钢 渣搅拌设备的操作方便、 安全、 维护和成本等方面， 对 于不同形式的移动罩车选用适当的供电方式。图 1 为目前常用的钢渣热闷移动罩车形式。 图 1钢渣热闷移动罩车 Fig．1Moving cover vehicle for hot stuffy steel slag 钢渣热闷移动罩车上的电控设备包括 2 台驱动 电机和 1 台液压伸缩节驱动电机， 驱动电机功率 2 411 环境工程 Environmental Engineering 5. 5kW， 液压伸缩节电机功率 1. 5 kW。驱动电机和 液压伸缩节电机不同时工作， 计算电流 Ic Pc 1000/ 1. 732 Ur cosΦ 11000/ 1. 732 380 0. 533. 43A。尖峰电流为驱动电机启动电流 Ijf 6. 5 33. 43 217. 30A。根据计算电流选择供电导体 截面， 并根据尖峰电流校验压降。 某一新建钢渣热闷项目， 钢渣热闷移动罩车采用 双轨落地方式， 基于安全和节约投资， 初步选用了多 级管式滑触线供电， 并设有两组取电器保证可靠供 电。需要解决的问题是钢渣高温和飞溅对滑触线的 影响。在项目设计前期与钢渣热闷工艺设计和钢渣 热闷移动罩车的设计人员多次沟通协商， 最终采用了 提高移动罩车一侧轨道高度， 多级管式滑触线吊装在 导轨基础外侧的方式， 并增设钢板保护的方案， 如图 2 所示。轨道抬高高度不应影响现场人员通过， 还需要 保证安全滑触线集电装置的安全运行距离。优点是 供电安全、 可靠。缺点是滑触线安装空间有限， 不方 便对滑触线进线维护和更换， 还需要人员定期巡视， 避免遗落的钢渣块影响滑触线集电小车运行。 图 2钢渣热闷移动罩车滑触线安装示意 Fig． 2Installation diagram of multi tube type trolley conductor for the moving cover vehicle 在另一个钢渣热闷环保改造项目中， 受到现场实 际条件影响， 热闷移动罩车采用单轨道落地， 顶部靠 近厂房立柱一侧以导向装置支撑方式［3 ］。受现场条 件制约， 地面导轨不允许抬高， 最终确定导电装置安 装在钢渣热闷移动罩车导向梁的上方。此位置较高， 人员难触碰， 正常生产时温度接近环境温度， 但当钢 渣倾倒时受钢渣热辐射温度可达 150 ℃， 超出安全滑 触线正常温度范围， 最终改用了价格较便宜的角钢滑 触线， 如图 3 所示。优点是不受高温和钢渣飞溅的影 响， 供电可靠， 维护率低; 缺点是导电部分外漏， 相对 安全性较差。 在另一些项目中也采用过软电缆悬挂供电方式， 但受钢渣热辐射和飞溅的影响， 软电缆老化和受损较 图 3钢渣热闷移动罩车角钢滑触线安装示意 Fig．3Installation diagram of angle trolley conductor for the moving cover vehicle 严重。与安全滑触线比较， 其优点是方便维护和更换。 另外， 每间隔 30 m 距离设置一台备用电源箱， 电 源箱上设有工业插头插座。在正常供电检修维护时， 可利用备用电源插座快速接通， 保证钢渣热闷移动罩 车不因供电检修维护影响钢渣热闷生产。 3钢渣热闷移动罩车的控制 控制驱动电机和液压伸缩节电机的电控箱安装 在钢渣热闷移动罩车上随车移动。为保证钢渣热闷 移动罩车行进时现场人员的安全， 移动罩车上设置运 行声光报警器， 钢渣热闷厂房内产生噪声设备较多， 应选用的坚固耐用的大音量高分贝声光报警器。液 压伸缩节电机采用正反转启动， 延时自动停止控制方 式。水平移动的液压伸缩节， 延时时间根据现场对接 缝隙实际隙距离确定， 一般为 5 ～10 s; 垂直移动的液 压伸缩节因重力影响， 前进和后退时间不同， 可采用 延时 2 s， 多次动作方式， 保证液压伸缩节前进和后退 到位。根据工艺要求， 钢渣热闷移动罩车具备调速功 能， 因此两台驱动电机采用变频器一拖二控制方式， 设有高速和低速两档调速， 运行速度通过变频器内部 参数调整。钢渣热闷移动罩车的最大设计速度为 12. 6 m/min， 高速运行速度为最大设计速度， 低速运 行速度为 5 m/min。根据异步电动机转速公式 n 60f 1 － s /P ， 速度与供电频率成正比， 变频器设定 为 高速时 f1 50 Hz; 低速时 f2 50 5/12. 6 20 Hz。考虑变频器对运行环境有一定要求， 又是安 装在随移动罩车移动电控箱内， 电控箱外壳设进风口 和强排风装置， 并增设空气过滤网。 钢渣热闷移动罩车电控箱上设有按钮， 可就地操 作驱动电机和液压伸缩节。为方便人员观察钢渣热 闷移动罩车的对位情况， 钢渣热闷移动罩车还具有无 511 固废处理与处置 Solid Waste Treatment and Disposal 线遥控功能。钢铁企业内部一般为强电磁干扰环境， 无线遥控设备必须具备强抗干扰能力， 保证操作的可 靠性， 有效遥控距离达到 30 m 以上。无线遥控器的 接收器安装在电控箱外壳上， 无线遥控器的遥控面板 功能布置如图 4 所示。 图 4钢渣热闷移动罩车无线遥控器控制面板 Fig．4Panel of the wireless remote controller for the moving cover vehicle 4钢渣热闷移动罩车的操作 在电控箱上可选择“就地” 或“遥控” 控制方式。 选择 “就地” 时， 可在电控箱上控制移动罩车前进、 后 退和停止， 并可选择高速或低速运行， 还可控制液压 伸缩节的上升和下降。按下“急停” 按钮可停止并锁 住钢渣热闷移动罩车的驱动电机和液压伸缩节电机。 “急停” 按钮旋转复位后方可进行其他操作。选择 “遥控” 时， 可通过无线遥控器遥控钢渣热闷移动罩 车和伸缩节动作。移动时可选择“前进” 或“后退” 键， 并选择高速运行。为便于对位， 在移动罩车与接 口对位前的适当位置应选择低速运行， 对齐后停止罩 车。若此时对位不准确， 可通过选择“低速” ， 并反复 选择 “前进 ” 、 “后退” 及 “停止” 键进行精确对位。 5结论 经过多个钢渣热闷项目的钢渣热闷移动罩车收 集水汽和灰尘系统验证， 所采用的供电方式安全、 可 靠; 采用的无线遥控方式可靠、 灵活。钢渣热闷移动 罩车的可靠运行也保证了钢渣热闷过程中产生的水 汽和灰尘的收集， 有效改善了钢渣热闷生产环境， 减 少了厂房的腐蚀。但钢渣热闷移动罩车目前采用的 控制方式自动化程度较低， 需要安排人员现场操作， 在以后的控制研究中还可考虑热闷移动罩车的自动 对位， 通过设置可靠的传感器实现选择定位和伸缩节 自动对接， 实现在中控室远程操作， 减少现场人员的 工作量， 提高作业效率。 参考文献 ［1］王纯， 钱雷， 杨景玲， 等． 熔融钢渣池式热闷在新余钢铁钢渣处 理中的应用［ J］ ． 环境工程， 2012， 30 4 90- 92. ［2］任元会， 卞铠生． 工业与民用配电设计手册［M］ ． 3 版． 北京 中 国电力出版社， 2005 712- 715. ［3］陈玲， 刘瑱， 彭亦明， 等． 热闷钢渣用单轨移动罩车的设计［J］． 环境工程， 2013， 31 3 103- 105． 第一作者 朱法强 1981 － ， 男， 硕士， 工程师， 研究方向为冶金环保电 气自动化。 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 jousin99163． com 上接第 64 页 ［ 10］邵刚． 膜分离技术在环境工程中的应用 下［J］ ． 环境工程， 1990， 8 4 14- 16. ［ 11］余晓皎， 姚秉华， 周孝德． 乳化液膜法处理含 Cr Ⅲ 废水［J］ ． 化工学报， 2004 10 1736- 1739. ［ 12］李晓红， 刘作华， 杜军， 等． 疏水性 PTFE 微孔膜处理含 Cr III 稀溶液的实验研究［ J］． 水处理技术， 2004 10 12- 14. ［ 13］Broom G P． The treatment of heavy metal effluents by crossflow microfiltration［ J］． Journal of Membrane Science， 1994，87 4 219- 230. ［ 14］钟长庚， 柏军． 稻草黄原酸酯法处理含铬废水［J］ ． 化工环保， 1998， 185 281- 284. ［ 15］张子间． 微电解法在废水处理中的研究及应用［J］ ． 工业安全 与环保， 2004 4 8- 10. ［ 16］王绍文． 中和沉淀法处理重金属废水的实践与发展［J］． 环境 工程， 1993， 11 5 13- 18. ［ 17］叶锦韶， 尹华． 高效生物吸附剂处理含铬废水［J］． 中国环境科 学， 2005， 25 2 245- 248. ［ 18］胡自伟， 潘志彦， 王泉源． 固定化生物技术在废水处理中的应用 研究进展［ J］ ． 环境污染治理技术与设备， 2002， 3 9 19- 23. ［ 19］徐杰明， 张平， 李文远． 固定化细胞技术在重金属废水处理中的 应用研究进展［ J］ ． 环境科学与管理， 2005， 30 6 82- 85. ［ 20］徐志伟． 环境监测实验室的环境污染与防治［J］ ． 中国环境监 测， 2002， 18 5 55- 58. ［ 21］涂俊， 吴晓晨， 孙立森． 实验室管理与安全的理念更新和改革 ［ J］ ． 实验室研究与探索， 2003， 22 5 110- 112. ［ 22］徐军， 刘瑞斌， 杨敏霞，等． 实现高校化学实验绿色化［J］ ． 实验 室科学， 2007 5 155- 157. ［ 23］沈玉龙， 王克诚． 国外大学的绿色化学教育［ J］ ． 化学教育， 2006 10 63- 64. ［ 24］Sales M G F，Delerue- Matos C，Martins I B，et al．A waste management school approach towards sustainability［J］． Ｒesources Conservation and Ｒecycling， 2006， 48 197- 207． 第一作者 张晓辉 1980 － ， 男， 博士， 副教授， 研究方向为水污染治 理。zxh11218 sina． com 611 环境工程 Environmental Engineering