在查波罗什中型轧钢厂实习
我们参加了查波罗什钢铁联合企业一座中型轧钢厂主传动的施工和电控系统的调试。这座轧机主电机采用水银整流器供电。辅传动则全部为交流传动。我们的实习目标有两个:一、大功率水银整流器的安装调试技术及直流主电机采用水银整流器供电时的特性。二、主电机的机械安装技术。
我们第二次到查市后仍住入上次住的招待所。我们进轧机主电室时,惊喜地遇见了老朋友布鲁克,他告诉我他将负责这轧轧机主传动的调整工作。布鲁克同上次一样,主动表示将在工余给我们讲解主电机在采用水银整流器供电时可能出现的多种技术问题。
主电机主轴接手的安装
这次的注意力放在主电机与轧机相连接的一对大扭矩接手上。机装工人需在现场将一对轴接手的两个半接手分别装在主电机主轴上和人字齿轮的轴头上。提供的轴接手己经精加工,其内径略小于主电机主轴直径。
安装时,工人采用涡流加热法加热轴接手,使接手整体升温,其内孔直径将随温升而渐扩大。工人用千分卡尺不断测量内孔直径,待内径扩至略大于主电机主轴时,便停电,用手动滑轮吊钩将接手移到主电机主轴旁,对准轴孔后,用手推之使其准确地套在电机主轴上。这个操作必需一次成功,容不得返工。轴接手冷却后将牢牢固定在主轴上。
水银整流器的现场拆卸、清理及组装
水整的拆卸、清理、安装及组合由电装公司负责。在加水银的过程中我看到了银灰色的水银,及其无孔不入的特点。水整室的地面必需既平坦又带一定的坡度,使散落的水银珠能集中在一起,便于收集,不致到处乱滚。水整在调试和运行中遇过载或逆变失败,高速开关便会跳闸。由于切断的过电流值常达几千安倍,跳闸时的放炮声相当吓人。
主传动的试运转
主电机试运转很顺利。但在起动,弱磁升速,增磁降速的试运转过程中却发生了一次电机换向器环火的现象。当时我只见电机换向器忽然出现闪光同时听到一声放炮。闪光后,电机立即停下,一切处于平静无声状态。闪光时布鲁克急忙用手蒙住眼晴。
我走近细看:只见电机換向器上有轻微的电弧烧熔痕迹。它是换向器铜片在电弧高温下熔化的痕迹。特点是熔点都位于换向片的端部。
布鲁克因双眼受电弧闪击,休息了三天。之后他给我们详细讲解了水银整流器供电系统因逆变失败而出现此类电枢环火现象的机理:一、在轧钢主电机运行中,在轧制小断面钢材时,主电机必需升速至弱磁运行的速度。二、轧件从轧辊吐出后,主电机必需增磁降速至咬钢速度,以迎接下一根钢坯。三、增速过程时,电机端电压必将随增磁成正比上升。增磁200%时,电机端电压将提高一倍。换向器各片间电压亦将从低于十五伏升至卅伏,超过相邻换向片间隙的二十伏承压水平。于是整个换向器各换向片间将同时产生电弧击穿的环火现象。环火意味着电机正负极间的瞬间短路。
这如同天空中的闪电现象。因正负极间短路,主传动在高速运转时所储存的机械能瞬时释放。主电机立即停下。同时听到放炮声。
布鲁克告诉我:产生上述现象的原因是水整逆变失败,所以水整只适宜用于稳压运行的负荷,用于轧机主传动时其可靠性低于变流机组供电方案。查钢这次实习使我们了解了水整的一些结构性问题:一、水整检修较频繁。应用于轧机供电的水整装置,逆弧频繁,损坏较快。二、水银蒸汽有碍人体健康。水银蒸汽的毒性在其应用于直流供电电源时已为众所周知。在水整室内值班的工人,因长年吸入汞气,会出现神经性疾病,每年必需进行体检,作排汞治疗。
环火放炮的经历在我之后参加包钢建设时,在无缝钢管主传动上亦曾出现过。包钢无缝钢管厂的主传动也是用大功率水银整流机供电的,但主电机功率更大,约4200千瓦。有一次在检修后也发生了主电机发生环火放炮的事故。
事故发生后,车间工人和技术人员都很紧张,以为主电机受了损伤,不敢再送电开机。厂方将我请到主电室,问我怎么办?
我攀登上巨大直流主电机的底座,察看了主电机的換向器。看到其換向器的状态同我在苏联查厂中型轧机上看的烧痕一模一样。
整个換向器的每一片換向片的外前端部都出现了电弧烧痕,个别相邻換向片间的间隙已被熔钢连接。我告诉电工,只要用钢锯的锯条将相邻換向片间的间隙稍加清理,将熔铜刮净,再用细砂纸将換向器表面打光就行。我对大家说:“这么大的电机,不在乎那一瞬间的环火打击。无论转子绕组和換向器都不会受损”。进一步了解,得知这台主电机电枢两端接有制动电阻,在增磁降速时有一个接触器将动力制动电阻并接到电机转子两端来消耗掉电机转子的储能。这次事故是由于车间检修后,未能恢复拆开的接线造成的。
这次在查钢停留的时间可较长些,我们顺便到其他车间参观。查钢是个新建的钢铁联合企业。在板坯初轧机后还建有带钢热连轧机和冷连轧机,还有电镀锡和镀锌工序。这些车间均不在实习范国之内,但却使我得到了一个新的认识,钢铁联合企业的轧钢系统很复杂,在初轧机后面还有多个生产带钢产品的车间。它们的技术更复杂,有待我今后进一步去学习和钻研。
参加乌克兰德聂伯捷任斯基钢铁联合企业1150毫米初轧开坯轧机主传动的施工、安装及调整工作。
德聂伯捷任斯基钢鉄联合企业是一座比查波罗什规模更大、厂令更久的企业。我们小组在该厂的实习目标很集中:一座1150毫米初轧开坯轧机主传动电机的安装及主电机自动控制系统的调试。该联合企业也是实习团炼钢组和轧钢组的实习点。实习团的人员基本上住满了该公司的招待所。
进初轧厂后,我们发现建工部给我们确定的时间十分准确。
初轧机的机架、及全部轧线机械设备和电控装置都已按装就绪。初轧主传动的主电机设备基础已浇灌好。功率为9500千瓦的主电机及其两台直流发电机均己运抵现场。主传动和辅传动的电控设备亦均己安装完毕。
目前正要开始安装这台主电机和向主电机供电的主变流机组。我们到的正是时候。
到德聂市的第二天,我们便进初轧厂开始工作。工人己将主电机吊到现场的按装底板上。他们正在校正位置及调整主轴承的高度,以便按装主电机的地脚螺丝。
我那时二十六岁,年青有力、精力旺盛,就跟着安装工人一起抡大锤,用大板子拧紧主电机的地脚螺丝,同工人一起钻钿固定肖子孔。与此同时,我注意了主电机钢板底座的结构形式和钢板的厚度,学到了比较完整的知识。
主电机的变流机组是一套庞然大物:在它的主轴上将要安装两个庞大的,直径约三米的大飞轮。我亲眼目睹了这两个大飞轮运进主电室时要用两台吊车才能从铁路车皮上将它们卸下的全过程。
主传动的配套设备还有一台高约三米的液体变阻器。它是用来自动调节主变流机组的运转速度以发挥飞轮以其机械储能来削平主传动在轧钢时对电网的冲击。安装工作结束后,开始了主传动控制系统的电气调整工作。这正也是我们这次实习的内容。
我们见到有两位苏联专家出现在主电室。我上前同他们交谈后,得知他们是前来调整这台主传动控制系统的专家。一位年稍长,约四十多岁,名格齐马洛,是乌克兰人。另一位稍年青,约三十多岁,名罗马。他们两人均来自同布鲁克同一单位:哈尔科夫重工业电气研究设计院。
罗马是这套主传动自动控制系统的设计者。按该院规定:设计负责人即为现场的调试负责人,这样能确保其设计性能的实现。格齐马洛为高一个挡次的调整专家,他是罗马既敬佩又尊重的同事和朋友。
罗马己从布鲁克处得悉了我们的任务。我也告诉他,我们是来学习这套初轧机主传动自动控制系统的。因此从一开始,他就将我们当作他们两人的助手。为了培养我的动手能力,他将初轧大剪控制系统的调整分配给我。给我一个具体操作,学习电气调整技术的机会,而不是仅仅站在一旁观察。
罗、格两人配合默契,仅用一周便完成了调试工作。在调整过程中,格齐马洛且创造了一个既简单却能有效地控制主传动在升速咬钢过程中保持主电流的动态分量恒定的技术。它的效果是使开坯轧机的咬钢起动时间降至仅1.5秒。
我根据在查钢时布鲁克给我们讲课的经验,问罗马能否在工余时间给我们讲课,详细介绍初轧机主传动和辅传动自动控制系统的工作机理及系统设计中各参数的设计计算技术。罗马痛快地答应了。电装公司领导决定给罗马授课费以表示支持。
罗马讲课内容集中在两个主题:一、主传动控制系统的性能要求,及为了实现该性能,在设计主传动的电控系统时,对主电机、历磁机及功率放大机控制系统各参数的配制及设计计算方法。二、各辅传动控制系统的性能要求及系统中各参数的计算方法。罗马告诉我们,辅传动电控系统的结构非常巧妙。用简单的结构却能收到自动控制起、制动电流的效果。该线路是研究院一位名阿尔汉盖尔茨基的工程师发明的,中文简称阿氏线路。
我回国后,编写了一本详细介绍阿氏线路的性能及其参数计算的技术资料,印刷多份,发给冶金系统各钢鉄设计院。之后,在我国包钢初轧厂辅传动设计中,包院电力科的设计人员邹吉在各辅传动上都采用此阿氏线路。
这次在德聂厂初轧厂的实习收获很大,罗马的指导加深了我的理解。它为我回囯后,在设计院工作和包钢建设中的工作打下了厚实的基础。
主传动的试运转
主电机试运转很顺利。在起动弱磁升速的过程中,主电机的电流始终保持稳定,这是最佳状态,表明格齐马洛的调试方案十分有效。
在查钢和聂钢的三次实习,同苏联调整专家布鲁克,格齐马洛和罗马的接触,启发了我们电气小组产生了应争取到哈尔科夫重工业电气设计研究院去实习的思想。如能争取到,那怕有半年时间,我们前两年学到的很多现场知识,定能进一步系统化和深化。
于是我们同组长郭英忱联系,他认为我们的要求是合理的,在征得杨维团长的同意后,遂同苏联建工部联系。这个申请迅速得到反应,同意我们三人延长半年实习期到哈尔科夫该设计研究院实习半年。
在等待建工部答复时,布鲁克邀请我到他家作客,我非常高兴。于是我们从查城直接乘火车到哈尔科夫。他家住公寓房三楼,两室一厅,我在他家住了一晚,他妻子做饭。吃晚饭后,她问我滋味如何?我说:“啊,是家常菜,非常好吃!”她又问我:“会不会跳舞”?我说:“学过一点,跳的不好。”于是,她热情带着我跳了一会,那天我过的很愉快。
第三天早晨,我坐了一辆出租车直接返回查市,车费100卢布。出国前,实习团规定每人每月的生活费为800卢布,后为支援抗美援朝,每人每月捐出100卢布。