1 鑄造起重機安全的重要性

鑄造起重機是煉鋼工藝中的主要設(shè)備之一 , 主要用于轉(zhuǎn)爐加料跨向轉(zhuǎn)爐兌鐵水，精煉跨將鋼水吊運至精煉爐或在鋼水跨將鋼水吊運至連鑄回轉(zhuǎn)大包臺上。目前， 鑄造起重機總體結(jié)構(gòu)采用雙梁、四梁四軌式，主要由橋架、主小車、副小車、大車運行機構(gòu)、司機室、潤滑系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。

根據(jù)冶金工業(yè)的工藝要求和生產(chǎn)特點，在服務(wù)于冶金工業(yè)的各種起重機中，鑄造起重機工作級別較高、吊運的液態(tài)金屬危險、工作條件惡劣、工藝過程嚴格，因而也導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和安全保障措施相對復(fù)雜。鑄造起重機一旦發(fā)生安全性問題，帶來的后果無法預(yù)料，尤其是次生災(zāi)害。

近年來，隨著安全標(biāo)準(zhǔn)、安全意識的提高，鑄造起重機安全的重要性及合規(guī)性改造顯得尤為重要。 2012年全國起重機標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會頒布了 JB/T7688.5—2012《冶金起重機技術(shù)條件第 5部分鑄造起重機》，提高了吊運熔融金屬起重機的主起升機構(gòu)技術(shù)要求，主要增加了檢查吊運熔融金屬起重機的主起升機構(gòu)是否符合以下要求之一：

1) 主起升機構(gòu)設(shè)置 2 套驅(qū)動裝置，并且在輸出軸剛性連接。

2) 主起升機構(gòu) 2套驅(qū)動裝置在輸出軸上無剛性連接，或主起升機構(gòu)只設(shè)置一套驅(qū)動裝置的，在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器。主起升機構(gòu)設(shè)置 2套驅(qū)動裝置， 當(dāng)其中一套驅(qū)動裝置發(fā)生故障時，另一套驅(qū)動裝置應(yīng)當(dāng)能夠保證在額定起重量時完成至少一個工作循環(huán)。主起升機構(gòu)的鋼絲繩應(yīng)滿足以下條件：1) 雙吊點應(yīng)采用 4 根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)；2) 單吊點至少采用 2 根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)。

2016年 3月 23日國家質(zhì)檢總局發(fā)布 TSGQ7015—2016《起重機械定期檢驗規(guī)則》， 要求 2016年 7月1日執(zhí)行。TSGQ7015—2016中增加了 JB/T7688.5—2012《冶金起重機技術(shù)條件第 5部分鑄造起重機》吊運熔融金屬起重機的主起升機構(gòu)技術(shù)要求，這就表明國家質(zhì)檢總局已將吊運熔融金屬起重機的主起升機構(gòu)技術(shù)要求上升為強制性安全技術(shù)規(guī)范。在起重機檢驗中發(fā)現(xiàn)， 少數(shù)企業(yè)不重視吊運熔融金屬起重機的安全性，如某公司 2臺在用 90/30t為通用橋式起重機，實際使用中吊運液態(tài)鐵水，不符合 JB/T7688.5—2012《冶金起重機技術(shù)條件第 5部分鑄造起重機》中吊運熔融金屬起重機的主起升機構(gòu)技術(shù)要求。 2013年起重機定期檢驗時按照JB/T 7688.5—2012 的技術(shù)要求，提出整改要求，未引起重視，遲遲未實施改造。2016 年根據(jù)國家法規(guī)技術(shù)要求的實施，強制性要求改造，為了保證改造的順利進行， 進過調(diào)研，提出如下改造途徑。

2 鑄造起重機合規(guī)性改造途徑

某公司起重機于 1985 年 9 月投產(chǎn)開始使用至今已有 30 多年，現(xiàn)已不符合最新的國家規(guī)范要求，存在安全隱患。不符合 JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術(shù)條件 第 5 部分：鑄造起重機》中的相關(guān)要求：主起升機構(gòu)設(shè)置一套驅(qū)動裝置時，均應(yīng)在鋼絲繩卷筒上設(shè)置安全制動器；單吊點至少采用 2 根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)。

2.1 改造原則

不增加整車外形尺寸和質(zhì)量的前提下，減少改造工作量，控制改造成本；安全制動器改造原車電控系統(tǒng)原則上不變，改造時只考慮安全制動器配套的電器和電控系統(tǒng)接口部分。改造的設(shè) 計、 制 造、 檢 驗、 驗 收， 遵循 GB/T3811—2008《起重機設(shè)計規(guī)范》和 GB6067.5—2014《起重機安全規(guī)程 第 5 部分：橋式和門式起重機》及 JB/T7688.5《冶金起重機技術(shù)條件 第 5 部分：鑄造起重機》等標(biāo)準(zhǔn)。

改造后的起升和運行機構(gòu)，具備起升超速保護和運行限位保護等必備安全保護措施，設(shè)置各種安全保護裝置。考慮到現(xiàn)有小車已使用 30 多年，小車架結(jié)構(gòu)部分已接近疲勞壽命，本次改造結(jié)構(gòu)形式有所變化，如在現(xiàn)有小車架上進行較大量的火焰切割及焊接工作，會有一定的風(fēng)險。為使改造后的產(chǎn)品滿足規(guī)范要求，需要對小車架進行較大改動，前期測繪工作量大，改造施工難度和工作量都很大。為最大限度減小改造工作量，控制改造成本，主起升機構(gòu)機型采用原機型，即：主起升機構(gòu)采用單電機、單減速器驅(qū)動單個雙聯(lián)卷筒，通過鋼絲繩纏繞系統(tǒng)使龍門鉤吊具升降的方案，卷筒尾部增設(shè)安全制動器。

2.2 改造方案

1） 小車（含吊鉤組）整理新制，主、副起升吊鉤組下吊具利舊。

2） 小車可整體吊裝，避免了現(xiàn)場焊接，大大節(jié)省改造的施工成本和改造周期。

3） 卷筒組上設(shè)置 2個制動鉗，均安裝在下繩側(cè)（受壓區(qū)），受力合理，不會因安全制動器制動造成底座焊縫開裂的事故發(fā)生。

4） 安全制動器的性能要求

①液壓松閘，彈簧力制動，能提供大的制動力矩。

②直動型制動器，構(gòu)件少，直動安全可靠，維護量少。

③制動頭具有角向調(diào)節(jié)功能，保證摩擦片完全接觸制動盤，制動力矩恒定，安裝精度要求不高。

④采用性能優(yōu)異的蝶形彈簧，制動可靠，制動次數(shù)＞ 20 萬次。

⑤松閘顯示開關(guān)直接檢測活塞制動動作，松閘顯示信號準(zhǔn)確可靠。

⑥制動鉗與制動盤之間間隙可獨立調(diào)節(jié)，操作簡單， 適應(yīng)性強。

⑦要求卷筒制動盤的制動面制造、安裝誤差控制在合適的范圍內(nèi)（單跳 0.15 mm，平行度 0.2 mm，垂直度

0.4 mm）。

2.3 小車機械部分的改造內(nèi)容

1） 小車及相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)件重新設(shè)計制作。

2） 小車電纜導(dǎo)車利舊。

3） 新增安全制動器系統(tǒng)，共 1套，包含 1套液壓站、

2 個制動鉗（卷筒尾部設(shè)置 2 個）、超速開關(guān)。

4） 小車上采用分點電動集中潤滑方式，設(shè)置 1 個電動泵，帶高壓軟管，膠管帶快速轉(zhuǎn)換接頭，用該接頭對每個潤滑點打油。

2.4 小車電氣部分的改造內(nèi)容

根據(jù)項目特點，并結(jié)合國家最新規(guī)范要求，在不增加小車整體總量的前提下，考慮了 2 個方案。

2.4.1 方案 1

現(xiàn)有小車所有機構(gòu)采用渦流制動調(diào)速驅(qū)動 YZR 繞線式電動機控制方案，對起重機進行改造。主、副起升機構(gòu)由渦流制動調(diào)速改為定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動，主起升機構(gòu)在小車上需要增加安全制動器。小車機構(gòu)由渦流制動調(diào)速改為變頻調(diào)速系統(tǒng)，大車機構(gòu)利用原調(diào)速系統(tǒng)不進行改造。

此方案使整個小車上所有機構(gòu)的驅(qū)動系統(tǒng)全部更換。

1） 主、副起升控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝調(diào)壓控制屏，敷設(shè)相應(yīng)電纜。

2） 小車控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝變頻控制屏，敷設(shè)相應(yīng)電纜。

3） 聯(lián)動臺主、副起升、小車主令控制器需更換。電纜利舊，更換部分電纜。

4） 起升機構(gòu)電阻器需要更換，小車制動電阻安裝。視現(xiàn)場空間情況，連接電纜處理方法同上。

5） 主起升需要增加安全制動器。在出現(xiàn)起升機構(gòu)失速的緊急情況，安全制動器抱閘。啟動時應(yīng)隨主機啟動。自帶液壓泵工作，由保壓功能。壓力不足時能夠自動啟動升壓。

2.4.2 方案二

原車所有機構(gòu)采用渦流制動調(diào)速驅(qū)動 YZR 繞線式電動機控制方案，對起重機進行改造。主、副起升機構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)保持不變，仍由渦流制動調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動，主起升機構(gòu)在小車上需增加安全制動器。小車機構(gòu)由渦流制動調(diào)速改為變頻調(diào)速系統(tǒng)，大車機構(gòu)利用原調(diào)速系統(tǒng)不進行改造。

1） 小車控制屏需施工，拆除原有控制屏外，需安裝變頻控制屏，敷設(shè)相應(yīng)電纜。

2） 聯(lián)動臺小車主令控制器需更換。電纜利舊，更換部分電纜。

3） 小車制動電阻安裝。視現(xiàn)場空間情況，連接電纜處理方法同上。

4） 主起升需要增加安全制動器。在出現(xiàn)起升機構(gòu)失速的緊急情況，安全制動器抱閘，啟動時應(yīng)隨主機啟動。自帶液壓泵工作，由保壓功能。壓力不足時能夠自動啟動升壓。