0 引 言
蒙自矿冶有限责任公司铟锌冶炼厂是一家年产电锌 5万 t、电铟 50 t 的有色冶炼企业,锌电解 5 t 双梁行车是湿法炼锌电解工段中的重要设备之一。 目前,电解工段四台双梁行车主电源均是采用滑触线导电结构方式, 从几年来的运行情况看,滑触线故障频繁,影响生产,机修和电工维修工作量大且属高空作业风险极大,年度设备维修成本费用漂高,产品锌片阴极出槽和掏槽两道工序在生产过程中突发行车故障停机,严重影响生产。 实践证明:该主电源——滑触线导电结构方式, 虽然比传统的角钢固定瓷瓶导电结构方式有其自身的优点,但在锌冶炼企业电解工段恶劣的酸气、酸雾工况环境下已显不适用。 经报修频率统计显示,在电解工段行车的报修故障现象中,电气故障的问题占比机械问题较多,特别是行车滑触线是一大故障症疾,长期以来一直困扰着设备管理工作。 因此, 寻求解决该双梁行车滑触线导电结构方式已成为当务之急。 本文作者从 2013 年开始,经过认真仔细观察、分析、研究、查阅相关技术书籍和专业技术资料,并多方了解、咨询相关行车生产专业厂家以及同行兄弟厂家的生产实践。 确定了*优方案:提出了相应的优化技术改进措施,即提出了将其主电源改造成拖缆结构形式——行车专用软扁平电缆, 采用防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车, 每间隔 1.5 m 悬挂固定电缆的导电结构方式,塑料吊线滑轮跑车轨道采用 10# 工字钢制造。 该方式应用于锌冶炼电锌车间电解工段,使用效果较好,进而解决了上述难题。
1 改造前的现状和存在的问题
(1)蒙自矿冶有限责任公司铟锌冶炼厂电锌车间电解工段5 t 双梁行车(共计 4 台套)使用至今,原主电源——滑触线,故障频繁,基本每天都有报修,主要表现在:在恶劣酸气、酸雾环境下,滑触线结晶严重、产生铜绿堆积、铜片腐蚀、磨损、打火、击穿孔、老化脆断。 几年来机修和电工维修工作量大且属高空作业风险极大。 由于工况环境极为恶劣,加之腐蚀严重和滑触线安装的自身缺陷(直线度不够,现场难保证),导致零配件消耗量大,年度维修成本推高,见表 1,即每年度维修材料费 101 518.5 元/年(含税价),不含人工费和滑触线突发故障、停机对生产造成的经济损失影响。 生产过程中行车突发故障,严重影响生产(阴极板出槽和掏槽),若阴极板不及时出槽,电解时间长了,就会出现锌片产品返溶现象,这样将极大影响生产,降低产品产量。
(2)从维修和维护的角度来看。目前,电锌车间电解工段 4台双梁行车,共分为 2 跨,每跨 2 台行车,主电源是每跨 2 台行车共用一路电源进线线路控制, 若有其中一台行车出现故障,要进行抢维修,必须停电作业,则另外一台行车也无法工作、运行,从而影响生产,给维修和维护带来极大的不便。
2 方案的确定
本文作者拟定两个技术改造方案:
方案一: 主电源改造成拖缆——行车专用软扁平电缆25 mm2,采用防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车,塑料吊线滑轮跑车轨道采用 10# 工字钢制造, 每间隔 1.5 m 悬挂固定电缆的导电结构方式。
方案二: 主电源全部采用新的 300 A 滑触线更新更换
改造。
(1)行车维修率高,零配件消耗量大,降低产品成本就成为了一句空话。 为了实现清洁生产,节能降耗目的。 笔者认真查阅相关技术书籍和专业技术资料, 并通过咨询行车生产专业厂家和同行兄弟厂家的生产实践以及蒙自矿冶有限责任公司铟锌冶炼厂电锌车间电解工段双梁行车运行实际现状,决定对双梁行车主电源滑触线导电结构方式改造成拖缆形式——行车专用软扁平电缆 (解决了原滑触线直线度不够的难题),采用防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车(适应于酸气、酸雾环境工况), 塑料吊线滑轮跑车轨道采用 10# 工字钢制造,每间隔 1.5 m 悬挂固定软电缆的导电结构方式。
(2)将每跨内的两台行车主电源线分别从配电房(柜)单独拉线、排线实现分别控制,并且实现同一跨内的两台行车可分别互通开往到东、西区域电解槽生产区域,从而解决了若有一台行车出现故障抢维修,停电作业,则另一台行车也可正常工作运行,亦即可继续工作,不影响生产,这就给生产和维修
以及维护工作带来极大的方便。
(3)主电源改造成拖缆——行车专用软扁平电缆,防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车, 每间隔 1.5 m 悬挂固定电缆的导电结构方式。 其具体**改造方案简述如下:
①电锌车间电解工段 4 台双梁行车,分为 2 跨,每跨内 2台行车共用一路电源进线线路控制。 首先,要求实现每跨内的两台行车电源线单独进电源线各自控制, 并且要求每台行车可以分别互通开往到东、 西区电解生产区域; 所需材料:a.主材:A.吊线滑轮跑车使用的轨道(采用 10# 工字钢制造);B.行车专用 25 mm2 软扁平电缆;C.一定数量的防腐型全工程塑料(可耐酸碱)吊线滑轮跑车;D.型材 5# 角钢;E.φ14 尼龙绳(可耐酸碱)等大宗材料。 b.辅材。
利用该主、辅材料结合车间工段厂房结构现场改造安装,所需主、辅材料具体明细详见表 2。
②其次,安装结构方式:a.拖缆和吊线滑轮跑车轨道安装于驾驶室对面一端, 亦即将 10# 工字钢轨道通过连接夹板焊接固定并安装在车间工段厂房预制混泥土人字梁下方, 距离行车走道平台板上方约 1 600~1 700 mm 的高度,距离车间工段厂房预制混泥土人字梁端部(即厂房中柱)约 700~1 000 mm
的水平距离。 具体实施:A.用 δ10 钢板做悬吊连接工字钢轨道的连接夹板,通过膨胀螺栓 M14×100 将连接夹板与预制混泥土人字梁夹紧联接固定,要求每品人字梁均联接固定;B.用螺栓 M14×60 将连接夹板与焊接在工字钢上方的连接板联接固定;C. 用 5# 角钢型材做斜拉撑将工字钢和已固定在人字梁上
的连接板焊接联���固定,确保其安装强度要求;D.工字钢轨道安装技术要求:务必保证轨道的直线度和水平度。 b.电源软扁平电缆(即软线)悬挂安装每间隔 1.5 m 用锁扣(或压板)和螺栓固定在塑料吊线滑轮跑车上, 工作时滑轮跑车在 10# 工字钢轨道上直线运行。 c.用 φ14 尼龙绳拴系吊线滑轮跑车和焊接在行车端梁上的杠杆牵引臂, 这样通过杠杆牵引臂和滑轮跑车牵引软扁平电缆与行车大车同步运动, 这样就实现了**优化改造的目的,见图 1。
3 改造过程和实施效果
3.1 两个方案的改造费用投资预算对比
方案二: 若 4 台双梁行车全部采用新的 300 A 滑触线更新更换改造,所需材料费,不含人工费,合计 254 378.4 元(含税价),详见表 3。
而方案一:4 台双梁行车改造成拖缆——行车专用 25 mm2软扁平电缆, 防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车的导电结构方式,即拖缆改造费,合计 209 699 元(含税价),详见表 2,即平均每台行车优化改造费用 52 424.75 元。
3.2 改造的必要性
综上所述,从年度维修材料费 101 518.5 元/年(不含人工费)来看,详见表 1,拖缆优化技术改造费仅需 209 699 元,约两年即可回收成本; 从两个方案的技术改造费用投资预算来看, 方案一比方案二节约 254 378.4-209 699=44 679.4 元,比较划算,且方案一,改造后很少维修或免维修,这样就大大降低了维修工和电工的劳动强度和安全作业风险, 特别是电工的劳动强度和安全作业风险, 可以说是一次投资, 几十年受益;另外,方案二,新的 300 A 滑触线更新更换改造必须停机才可拆除和改造; 而方案一拖缆改造不需停机也可以实施优化改造, 可边生产边改造, 绝对不影响生产时间和产品出产
量。 该方式优化改造费用(共计 4 台行车)不仅价格低廉,还可大大降低维修工和电工的维修工作量, 尤其是大大降低了维修工和电工的高空作业风险(特别是中、夜班故障抢维修作业时),*为关键的是可大大降低年度设备维修成本费用,并且该方案零、配部件单一(易损件:仅防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车),可以说改成后基本上不需要维修或免维修,可谓一次投资,终身受益。
3.3 技术改造安装实施工作制度
方案一:①若停机技术改造:3 人工期约需 18 d;②若不停机技术改造:3 人工期约需 25 d(即阴极板出槽完毕后每天下午 16:00-21:00 进行改造施工计)。而方案二:只有停机才能改造,3 人工期约需 18 d;若不停机就无法改造,这就不符合清洁生产和节能降耗的工作要求。
目前,该技术改造方案已顺利实施并已成功完成,设备运行良好,效果相当明显,且得到一线操作人员和相关工程技术人员以及上级领导的一致好评。
4 结 语
通过双梁行车主电源改造成拖缆——行车专用软扁平电缆,防腐型全工程塑料吊线滑轮跑车,每间隔 1.5 m 悬挂固定电缆的导电结构方式的成功优化改造, 应用于电锌车间电解工段,使用效果较好。 几年来,实践均足以证明,该方案的节能效果是非常明显的,不仅降低了行车故障率、维修率、零配件
消耗、维修成本,*重要的是降低维修工和电工的劳动强度和安全作业风险(特别是中、夜班故障抢维修作业时),还为清洁生产,节能降耗工作的开展发挥了重要作用。 同时,也为后续类似锌电解冶炼行业中电解工段工况(酸气、酸雾)环境极为恶劣, 腐蚀相当严重的有色金属冶炼行业提供了理论和实践的依据,具有一定的借鉴价值和示范、推广作用。 该方案也**解决了多年来该工况环境下的设备在维修、 维护管理中的困扰和难题,为生产顺畅工作提供了设备保障,促进企业可持续发展。 这对于今后国家锌电解双梁行车优化发展提供了新的发展路径,同时,为有效地促进科技进步、科技**打下了坚实的基础。