皮带防滑保护

1、前言 3#750m3高炉槽下1#、2#返矿皮带是上料系统的重要环节，担负着将筛下的碎矿、矿粉运到高架料仓的重任，一旦两条皮带发生故障，不能正常运转，将使碎矿无法及时运出，严重影响高炉上料，若不能及时处理，则会导致高炉休风，造成巨大的损失。 2、现状 3#750m3高炉投产以来，曾多次出现压皮带打滑现象，造成高炉减风或休风，并加剧了2#返矿皮带的磨损，由于发现的早，并及时处理，避免了撕坏皮带，烧坏电机事故的发生。1#、2#750m3高炉也曾发生因皮带打滑而烧坏电机的事故。3#750m3高炉槽下系统采用微机监控，皮带的运行状态通过皮带电动滚筒的运行信号引入微机，若电机停止运行，则显示皮带停转。但是当皮带压料，或由于皮带本身松而发生打滑故障时，此时电流若达不到跳闸电流，电机依然运行，则无法及时发现故障，必将导致皮带撕裂或烧坏，从而使高炉因低料线而休风；并且，由于无法检测皮带故障，皮带与振筛之间的连锁实效，振筛不能立即停机，造成皮带上的料越压越多，既增加了扒料的时间，又加重了职工的劳动强度。 3、方案 为了能及时发现故障，避免事故的发生，必须在控制室内加一报警信号，并且使系统能够在故障时能及时发现，自动停下皮带滚筒电机，避免烧毁电机和撕坏皮带。 3.1、原理：皮带机尾的从动滚筒侧边安装一接近开关，并在从动滚筒侧面焊一感应铁片；（如图1）当皮带转动时，从动滚筒随皮带转动，每转一周，接近开关感应一次；把感应开关信号接入上料系统PLC，若接近开关感应信号常来或常不来（时间定为10秒），则系统判断为皮带打滑故障，发出报警信号，并立即停皮带。（如图2） %100098、%100099为1#、2#皮带选自动，%100151、%100152为1#、2#皮带接近开关状态信号，%000135、%000136为1#、2#皮带打滑报警线圈，%000029、%000030为1#、2#皮带运行线圈，%000130、%000127为打滑解除按钮，%000133为打滑故障复位按钮。 3.2、运行程序：当皮带运行在自动状态时，%100098、%100099闭合，从动滚筒每转一圈，感应开关信号%100151、%100152闭合一次、断开一次，由于时间非常短（断开时间约为1秒，闭合时间约为20~30毫秒），通过TON模块延时（10秒）后，%00013、%000138、%000139、%000140均没有输出，即没有发生打滑事故，皮带运行正常；当皮带发生打滑事故时，由于从动滚筒不转，接近开关的感应信号常来（如图1位置1时）或常不来（不在位置1），超过10秒钟，%000138、%000140或%000137、%000139闭合，从而使%000135、%000136闭合，打滑报警，并停皮带。 3.3、参数：由于PLC的扫描时间为20毫秒，分为读映像表数据的时间，计算数据的时间和写数据的时间，而只有PLC在读映像表时才能读到接近开关的信号，为保证接近开关的每次感应信号都能被PLC读到，感应时间T必须大于PLC的扫描周期。由于滚筒的角速度α为5.4弧度/秒，感应铁片到滚筒中心的距离R为20厘米，根据公式 S=RαT得感应铁片的长度 S=20厘米×5.4弧度/秒×20毫秒=21.6厘米 4、实施过程 本着充分利用原有设备、投资少、施工周期快、不影响正常生产的原则，先将电缆敷设好，接好线，加工好感应铁片和接近开关固定架，并将固定架安装在从动滚筒的轴承座上，一切准备就绪后，在高炉待料线时，称量斗备满料后，停下皮带，利用五分钟的时间，将感应铁片焊在从动滚筒的侧面，并保证感应铁片焊牢、平整。感应铁片焊好后，就可以启动皮带，正常上料。皮带运转后，安装接近开关，并慢慢调试接近开关和感应铁片之间的距离，直到感应良好为止，固定好接近开关。此次施工，大部分时间在正常上料的情况下完成的，只有5分钟的焊接感应铁片必须停皮带，没有影响高炉正常生产。 5、效果及效益计算 自加上皮带打滑报警信号后，效果显著，只要皮带打滑，系统都能准确监测到，发出报警并立即停皮带，既保护了设备，又能及时发现故障，及时处理，保证了上料系统的正常工作。 10月1日至31日，因皮带打滑故障压料而引起高炉减风5次，时间约300分钟，平均减风量为500米3/分钟，共计减风量150000米3，按每吨铁耗风量为1400米3计算，共减产150000/1400=107吨，则一年共计107吨×12月×80元（利润）=10万元。 一年至少因打滑烧坏一台电机，价值为5000元。 一年因打滑磨损或撕裂皮带导致皮带寿命降低50%，一条皮带5万元，则节省成本5万元×50%=2.5万元。 而增加打滑保护所用备件成本极低，接近开关每支200元，共计400元，电缆每米6元，共计1200元，铁片、支架、焊条共计100元；所用备件成本共400+1200+100=1700元。 所以，安装皮带打滑保护一年可节约成本： 10万元+2000元+2.5万元—1700元=12.5万元 6、结语 此项皮带打滑保护技术具有投资少、工期短、见效快、运行可靠等优点，非常适用于莱钢自动化程度高、岗位粉尘大的环境。通过加装皮带打滑保护，可以大大降低岗位工人的劳动强度，有效的降低设备的故障率，提高设备的使用寿命。