《冶金生產認知實習》 配套PPT課件
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項目四轉爐煉鋼認知實訓案例
一、前言
轉爐氧槍系統(tǒng)是轉爐煉鋼生產線的關鍵設備，氧槍墜落于爐內,在爐內有鋼水及事故響應不當?shù)那闆r下會導致轉爐鋼水噴濺及爆炸等重大安全事故，因此加強氧槍系統(tǒng)的維護，制訂可靠、完善的控制程序及應急響應制度,對于避免惡性事故的發(fā)生意義重大。
二、狀態(tài)分析和事故描述
生產線熱試車初期，在氧槍吹煉完成提槍時，發(fā)生墜槍事故，氧槍小車墜落在安全樁上,氧槍插入爐內，并導致氧槍鋼絲繩斷裂。經現(xiàn)場檢查及調閱氧槍位置及張力值計算機監(jiān)控歷史數(shù)據(jù),做出如下狀態(tài)分析和事故描述。
事故經過描述:由圖中所示:主要有幾個關鍵點:依次為A至L,幾個關建過程依次為:1至12個段。
過程1:操作工吹煉完成,氧槍槍位在A點(1.5m)結束吹氧。
過程2:操作工結束吹氧，槍位由A點(吹氧點1.5m)提升至B點(氧槍等待點7.4m)。
過程3:提槍指令完成,但制動器未閉合,導致氧槍小車帶著氧槍下落,由B點(7.4m)下滑至C點(安全樁高度-0.5m),此時兩鋼絲繩張力釋放為0,氧槍小車架空在安全樁上，鋼絲繩不受力。
過程4：卷笥在慣性力矩作用下繼續(xù)向下轉動，此時氧槍小車已不動作,但鋼絲繩還是在逐漸放松,直至-2.8?m左右松完繩又反卷,至D點(-5.1m左右)。
過程5：D點時,卷筒慣性導致繼續(xù)反卷帶動鋼絲繩至槍位-5.9m,卷筒上纏繞的鋼絲繩松完后反卷,扯動小車上升約0.8m高,此段過程張力傳感器又來信號,鋼絲繩初次受損。
過程6:區(qū)間5,卷筒下降方向沖量結束,小車已被帶起的0.8m勢能導致小車再次下降,卷筒上升方向卷饒鋼絲繩，至槍位-5.1m,氧槍張力再次消失。
過程7:區(qū)間6,卷筒慣性導致槍位至-4.7m停止。
過程8:期間,操作工聯(lián)絡各方人員,沒有做任何動作，E至F時間段(1分20秒)所有設備在停轉狀態(tài),張力值為0。
過程9:F點時,操作工啟用事故氣動馬達提槍,由F點至H,剛過安全樁C點高度(-0.5m),張力值有了。
過程10:操作工視覺觀察,發(fā)現(xiàn)氧槍并未升起，遂拔起氣馬達事故提升按鈕，因剎車仍在開啟位,氧槍小車繼續(xù)下落，再次達到安全樁C點下,張力值為0,即1點。
過程11:操作工再次將事故氣動馬達按下,將氧槍小車提升至近8.8m位置。I至J點。
過程12:氣動馬達完成動作，上升指令及動力消除，但因剎車仍在開啟位，此刻氧槍小車又重復過程3至5,將鋼絲繩二次受損，并墜斷一根，M點張力值兩根各不相同，因扯斷鋼絲繩,消化的沖擊能量不同,因此下降位置低點不同。
三、現(xiàn)狀調查的基本判斷
(1)制動器一直處于打開狀態(tài)。
(2)下降過程中由于氧槍鋼絲繩始終受力,防墜叉不會打開。
(3)氧槍鋼絲繩斷裂,是受到沖力并被干涉物切斷。
四、事故原因
氧槍控制用變頻器與PLC通訊模塊故障，使PLC無法采集到變頻器的工作狀態(tài)信號,導致制動器不受控，以至氧槍制動器長時間打開。本次事故主要原因是氧槍制動器控制程序設計不完善,尤其設計時未考慮到氧槍制動器的安全聯(lián)鎖裝置條件，同時設計時更未考慮到通訊及控制器故障時封鎖制動器的條件。
五、需采取的措施
(1)制動器打開的安全聯(lián)鎖考慮不周，程序不完善導致事故發(fā)生及隱患存在，需完善氧槍制動器安全聯(lián)鎖控制條件,理清氧槍制動器控制程序的邏輯關系。
制動器打開條件當氧槍有上升及下降指令,并且變頻器轉矩達到額定轉矩的30%時同時無氧槍綜合報警故障(傾動角度、氧槍槍位、氧槍冷卻水流量、氧槍冷卻水流量差、氧槍冷卻水壓力、氧槍冷卻水溫度、氧槍供氧壓力及溫度、氧槍超極限、汽包水位、煙罩防爆孔限位、氧槍變頻器工作狀態(tài)、氧槍PLC通訊、傾動PLC通訊、汽化PLC三方通訊無異常、PLC與變頻器通訊無異常、氧槍張力信號、氧槍急停信號)時制動器才能打開。
制動器關閉條件當氧槍無上升及下降指令,并且變頻器轉矩降到額定轉矩的50%時制動器必須關斷，當氧槍有綜合報警故障(傾動角度、氧槍槍位、氧槍冷卻水流量、氧槍冷卻水流量差、氧槍冷卻水壓力、氧槍冷卻水溫度、氧槍供氧壓力及溫度、氧槍超極限、汽包水位、煙罩防爆孔限位、氧槍變頻器.工作狀態(tài)、氧槍PLC、傾動PLC、汽化PLC三方通訊無異常、PLC與變頻器通訊無異常、氧槍張力信號、氧槍急停信號)時制動器立即關閉。
(2)氧槍張力報警及控制是設備安全運行的保障,應確保張力數(shù)據(jù)真實可靠,及時效準，調整張力控制聯(lián)鎖狀態(tài)為:張力T繩1+T繩2小于0.5噸大于5噸且保持1.5秒時停止工作;T繩1或T繩2小于0.3噸大于3噸且保持2秒時停止工作;T繩1-T繩2的絕對值大于2噸且保持2秒時停止工作。
(3)增加-0.5m以下斷水斷電的聯(lián)鎖保護,并采用操臺急停按鈕硬線控制方式,避免惡性事故。
(4)安全樁的位置.上移至-0.2m。
(5)事故馬達提升功能每天由操作人員檢查確認。
(6)氧槍低限位聯(lián)鎖斷水斷氣每周由操作人員檢查確認。
(7)制訂完善維護點檢標準,每8應對張力值變化進行點檢,并確保張力傳感器可靠工作。注意鋼絲繩平衡器是否平衡，及時調整鋼絲繩平衡器上方的左右螺紋套保障,使兩根鋼絲繩受力平衡,并每周檢查鋼絲繩的潤滑，磨損拉伸狀況。
(8)防墜裝置是防止氧槍墜落的重要保障,應保障動作靈敏可靠。安裝升降小車進導軌中時,把防墜裝置上部的倍緊螺母(雙螺母)擰到下位,使防墜裝置的棘爪收窄,入位后將倍緊螺母擰到上位,使倍緊螺母的下沿距升降小車導槽底部的間距>90mm;定期檢查防墜裝置各鉸點是否靈活,鉸點自潤滑軸承有無破損,搬動棘爪確認是否有晃動:涂抹潤滑油后把多余的潤滑油擦掉，以免灰塵混在潤滑油中卡塞。并每月檢修時做防墜的靜力試驗。
六、措施實施后效果
經過上述措施的實施,我廠的氧槍綜合保護基本完善，雖然后續(xù)發(fā)生過卡阻,生產中斷電等異常狀態(tài),都未使事態(tài)擴大，有效地避免了事故的發(fā)生。
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