淺析高爐探尺機械故障分析與排除

0 引言

探尺作為煉鐵高爐上料系統的必備設施，用于探測高爐內料面的實際位置，并能夠在探尺探錘到達料面后使探錘跟隨料面，從而反應高爐內原料燃燒進度，提供準確而直觀的數據，使操作人員準確判斷爐況，以便很好的掌握布料時間，因此探尺的可靠運行是高爐順利運行的前提保障。

探尺按原理可分為聲光探尺和機械探尺兩大類，聲光探尺探測精度和穩定性較差。機械探尺探測精準、直觀、穩定，所以后者應用較廣。中小型高爐每座高爐配備 兩套探尺，大型高爐每座高爐配備三至四套。本文重點針對機械探尺在冬季運行不順暢進行深入分析，并進行了小的改造，從而使探尺在冬季出現卡阻問題得到有效 解決。

1 探尺的組成

探尺主要由電機、抱閘、減速機、主令控制器、編碼器、探尺箱、繩輪、探尺球閥等組成。

2 高爐探尺工作過程

高爐內的料位隨著冶煉的進行而不斷變化，探尺對高爐內部的料位進行實時監測，具體可分為放尺操作、扶尺操作及提尺操作三種工作方式。

2.1 放尺

高爐裝完一批料后需要放尺以對料位進行測量，這一過程稱為放尺操作。放尺時，探錘處于自由下落狀態，同時抱閘保持松閘狀態，此時電機產生的提尺力矩小于 探錘的重力力矩，使探錘勻速下落，從而保證探錘到達料面時不僅無倒錘現象發生，而且鋼絲繩一直保持有一定的張力而張緊。

2.2 扶尺

當探錘到達料面后，由于料面支撐和電機弱力矩的共同作用，使探錘只能隨著料面的下行而下移，這即為扶尺操作。當發生塌料時，探錘也能很快的跟隨上去。此 時由編碼器反饋的數據即為料面的深度和爐料下降速度。當探錘隨料面下行到設定料線時主令控制器將發出“到料線”信號，若此時裝料系統已準備好，PIC控制 柜將自動轉入提尺操作，以保護探錘不被燒毀。

2.3 提尺

高爐布料前必須先將探尺探錘提起至“零位”，否則將會把探錘埋入料 內，這一過程為提尺操作。提尺時，電機以正常驅動功率驅動減速機，帶動卷揚繩輪收取鋼絲繩，使探錘上行，同時編碼器隨著繩輪作同步旋轉，并將探錘的實際位 置監測出來。當探錘上行至“零位”時，主令控制器將發出“到零位”信號，PIC控制柜將根據此信號同時切斷電機電源和抱閘電源，使探錘停在“零位”。

3 常見探尺機械故障及處理辦法

4 冬季探尺犯卡原因分析

4.1 高壓煤氣因素

（1）煤氣粉塵因素：鏈輪箱轉軸密封采用的是迷宮式組合密封，迷宮之間的間隙在0.2-0.5mm之間。在缺少有效的潤滑的情況下，加上爐內的高壓煤氣 對轉軸及密封的腐蝕，導致轉軸有跑煤氣現象，煤氣經密封與軸之間的間隙吹出，而煤氣中的粉塵卻積存在鏈輪箱內部，經過長時間的積累，鏈輪箱內部的灰越積越 多，將會造成鏈輪轉動困難。

（2）煤氣腐蝕因素：煤氣中的粉塵呈酸性，具有較強的腐蝕性，當它塞滿轉軸的密封后，它會加速對密封、轉軸的腐 蝕速度。2013年以前，在冬季為了防止探尺轉軸被卡死，現場曾使用蒸汽伴熱來保證探尺正常工作。但隨著春季到來，伴熱停用，因伴熱蒸汽而產生的大量鐵銹 塞滿密封，由于迷宮之間的間隙較小，銹蝕后迷宮密封會產生摩擦，最終造成旋轉阻力增大，甚至卡死。

4.2 冷凝水因素

鏈輪箱內部空間是一個死區，內部煤氣不會產生流動，煤氣中的水分將會在此冷凝成水，煤氣中的水有較強的腐蝕性，對探尺箱內的鏈條及鏈輪軸有很強的銹蝕作用。特別在冬季氣溫較低時，在軸與密封處將會發生結冰現象，從而導致放尺慢，不能提放探尺等不良后果。

5 改造

根據上述分析，可以看出冬季經常使探尺犯卡的主要因素為高爐煤氣。針對這一特點，我們在探尺箱體上方導入一根氮氣管，向箱體內注入氮氣，壓力控制在略大 于高爐爐頂壓力，使得煤氣得到稀釋，煤氣流流速減緩，這樣將有效減少煤氣的粉塵和腐蝕因素的影響，同時還要保證油路通暢，定期加油。通過實踐證明，使用這 種改造方式之后，整個冬季不再出現探尺卡尺的現象，開蓋檢查清潔、良好。

6 結束語

綜上所述，高爐探尺出現的機械故障多種多樣，但只要我們認真觀察，仔細思考故障形成的原因和機理，我們就一定能夠找出解決故障的方法，從而使我們的工作更加充滿樂趣。