余高文  王海龙

（甘肃酒钢集团宏兴股份公司炼铁厂）

摘  要  水渣蒸汽中含有硫、磷、氯等有毒有害元素，电气设备的元器件在该环境下极易腐蚀，尤其是直流电机、电路板、电缆接头等容易由于腐蚀而损坏，该环境直接影响电气设备的寿命。炼铁工艺连续性强，如果不采取有效的措施就会引发电气设备事故故障，严重影响高炉生产。

关键词  水渣蒸汽 电气设备故障 寿命 措施 生产

1  概述

随着科学技术的发展，自动化程度一再提高，用到的电气元器件接电气控制系统越来越多。但电气设备对环境的适应能力相对较差，尤其是电子元器件、直流电机等对环境的要求相对较高。部分电气设备及控制柜受工艺、场地、建设年代及工艺变化等影响，选址不一定合理。炼铁工艺的连续性强，设备事故故障对生产的影响大，如果不能很好的维护设备就会对企业造成很大的损失。以酒钢炼铁厂1号高炉主卷扬系统为例，由于渣铁处理系统工艺的变化，原建的主卷扬系统受到了水渣蒸汽的影响，设备事故故障对生产造成了很大的冲击。为了减少设备事故故障对高炉生产造成的恶劣影响，采取了一系列措施，在各项措施实施后，设备故障明显降低，取得了较好的效果。

2  水渣蒸汽影响下的电气设备运行状况

酒钢炼铁厂1号高炉主卷扬电机及其控制系统与水渣沟距离较近，且驱动电机为直流电机，在出渣过程中水渣蒸汽极易窜入主卷扬室，一方面对电机造成了致命性的影响，另一方面频繁造成电气元器件损坏。直流电机和直流调速装置的电路板使用寿命达不到设计年限，而且故障较多。接触器等电器元件也因水渣蒸汽的原因，动静触头连接的铜辫子断裂、继电器触点接触不良等问题也是频繁出现。2014年烧损直流电机2台，且后期电机上线后运行3个月左右就会出现不同程度的火花，一年之内出现4次由于电路板损坏造成的直流调速装置故障，直流接触器动静触头连接的铜辫子上线使用3个月就会出现不同程度的断裂现象，继电器触点使用3个月左右就会变色，出现触点接触不良等问题。上料系统故障频发，严重影响了高炉的稳定顺行。为了解决这一问题，我们一方面对外部可能窜入蒸汽的部位进行封堵，减少蒸汽与电气设备的接触，另一方面通过改进设备，合理调整设备的上线运行周期，对电气设备柜内通入无水无油的压缩空气等方式降低设备故障，采取措施后2015年7月至今上料系统运行较之间明显稳定，未出现过电气设备事故。

3  采取的应对措施

（1）对有可能进入水渣蒸汽的地方进行了全面排查，对门窗等进行了封堵，并对卷扬机室下方砌筑了围墙，由于屋顶有料车钢丝绳，探尺钢丝绳等，无法做到全密封，采取封堵措施后，屋内的蒸汽明显减少。之前放置在卷扬室和配电柜内的试验铜丝10天左右就会出现严重的变色，封堵后变色需要1-2个月。

（2）在配电柜内通入无水无油的压缩空气。虽然采取了封堵措施，但从试验铜丝的变色情况来看，封堵只能缓解水渣蒸汽对电气设备的影响，并不能杜绝电气设备水渣蒸汽的影响。为了保证电气元器件的使用寿命，给各配电柜内通入了无水无油的压缩空气，由于通入的压缩空气压力不能过大，无法保证柜内形成正压，因此，通入压缩空气后还是无法杜绝水渣蒸汽对电气设备的腐蚀，但从试验铜丝的效果来看，效果也是很客观的（柜内铜丝变色需要5-6个月），这样一来，基本能保证电气设备的正常使用寿命（接触器和继电器能够使用12个月，直流调速装置的电路板也很少损坏）。

（3）直流电机由于没有绝对干净的压缩空气，没法采取通压缩空气的措施，电机的换向器表面仍然无法形成保护性的碳膜，碳刷磨损加剧，换向器表面频繁出现不同程度的火花。为了解决这一问题，结合前期发生的电机烧损事故和上线后电机的运行状况调整了电机的更换周期，将电机的更换周期由原来的18个月改为12个月，电机下线后对电机的换向器进行全面处理，处理完毕后待检修机会再上线，这样以来，能够很好的避免电机烧损造成的非计划休风，也有效减少了电机的采购费用。虽然电机调整完电机的更换周期后有一定的效果，但要减少乃至避免电机烧损还有一个更重要的前提，那就是日常维护。由于无法形成保护性碳膜，电机换向器表面还是不够光滑，这就仍然存在碳刷和换向器表面接触的位置及换向器边缘有火花的问题，短时间的休风无法更换电机，必须对电机进行日常的维护。分析产生火花的原因，主要还是换向器表面的铜和氯、磷、硫等元素结合后产生的有害物质无法及时排出电机，而是黏在换向器表面，换向器的表面的凹槽由于有害物质的积聚，匝间绝缘受到影响，如果不及时清理就会造成电机烧损。因此，需要随时检查电机换向器表面的积粉，一旦积粉较多时必须联系时间对电机进行清理，清理时可使用锯条等工具对凹槽进行清理，并用用压缩空气进行清扫（注意压缩空气要保持干净，且风量不宜过大）。这样一来，就可以缓解电机换向器表面的火花。

（4）对电机和接触器等进行必要的改造。直流接触器的动静触头连接铜辫可以在上线前涂抹一层绝缘漆，这层绝缘漆可以有效隔绝铜和水渣蒸汽的接触，从而避免腐蚀断裂。在涂抹绝缘漆后一定要放置12小时以上，确保干燥后方可使用。对于电机的换向器，可以在碳刷之外以及导灰槽表面涂刷绝缘漆，但一定不能在线涂刷，因为在线涂刷无法保证绝缘漆能够晾干，如果没晾干，电机运行过程中产生的碳粉也会被粘在一起，更容易引发电机的绝缘降低。涂刷绝缘漆后必须经过专门的高温烘烤，确保绝缘漆表面不黏附杂物的时候方可上线使用。该方法必须在有电机修理专业人员和专业设备的前提下才可实施，如果没有相应的条件，不建议使用。另外，涂刷绝缘漆时一定要注意千万不能大面积涂刷，不能涂在碳刷和换向器接触的部位，避免损坏电机。

4  结语

（1）电气设备在设计时尽量考虑到所处的环境因素，选择在环境较好的地方，避免造成维护难度增大。

（2）尽可能避免水渣蒸汽等含硫、磷、氯等元素与电气设备有直接或者间接的接触。

（3）对于无法摆脱恶劣环境的电气设备，要注意做好防护，最好在设备出厂时就做好相应的措施。

（4）直流电机最薄弱的部位就在换向器，平时的维护一定要注意观察换向器的运行状态，一定要根据实际情况制定合理的更换周期，适时对电机进行小修等维护，避免电机烧损。

（5）往往故障频发的设备不一定一种方法就可以解决，要根据不同的情况制定不同的措施，每一项措施都得到落实的时候，设备故障自然就会降低。

（6）遇到设备事故故障时一定要认真客观的做好分析和评价，根据分析结果制定有效的措施，而且要不同的阶段可能措施也不一定一致，要回头看发生的设备事故故障，摸索制定有效的措施，并将措施完善到标准规程中固化下来并严格执行。

（7）设备维护决不能只做到简单的故障处理和恢复，要认真分析积极创新改进，尤其是遇到故障较为集中的设备或者系统时，更不能出现故障了只是更换恢复，那样不仅给设备维护工作带来了很多的困难，而且还不能有效降低设备事故故障。