延長高爐設(shè)備檢修周期的技術(shù)措施探討

李波

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司煉鐵廠球團(tuán)作業(yè)區(qū)，山東 日照 276800）

隨著我國鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)成熟度的不斷提高，鋼鐵行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭激烈程度不斷加大，鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩、環(huán)境保護(hù)壓力與日俱增等逐步成為制約鋼鐵產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和降低鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵阻礙。與此同時(shí)，進(jìn)一步探究鋼鐵產(chǎn)業(yè)備品備件材料損耗可知，降低備品備件消耗已然成為現(xiàn)階段鋼鐵行業(yè)提升市場(chǎng)競(jìng)爭力的重要途徑，備件材料及人工成本費(fèi)用的不斷縮減成為鋼鐵企業(yè)降低成本的重要內(nèi)容。在高爐設(shè)備維護(hù)檢修過程中，如何不斷延長高爐設(shè)備維護(hù)檢修周期，降低鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)備品備件消耗成為鋼鐵行業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益的重要支撐。在此背景下，對(duì)延長高爐設(shè)備檢修周期的相關(guān)技術(shù)措施進(jìn)行深入探討與研究，有著重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 造成高爐檢修周期短的主要因素

1.1 高爐爐頂系統(tǒng)

傳統(tǒng)模式下的高爐設(shè)備兩到三個(gè)月的檢修時(shí)效模式，主要是根據(jù)高爐設(shè)備爐頂系統(tǒng)相關(guān)性能指標(biāo)確定的，高爐設(shè)備爐頂系統(tǒng)功能薄弱環(huán)節(jié)主要包括以下三個(gè)部分：首先是高爐爐頂氣密箱內(nèi)部兩側(cè)傾動(dòng)軸之間滑潤油泵缺乏自動(dòng)潤滑功能。通常情況下，高爐爐頂系統(tǒng)物料槽每向高爐爐內(nèi)輸送一批鋼鐵原材料，程序設(shè)計(jì)與控制中心就會(huì)自動(dòng)向兩側(cè)傾動(dòng)軸加一次油潤滑，但潤滑油泵的實(shí)際油量設(shè)計(jì)往往只能支持100天左右的高爐兩側(cè)傾動(dòng)軸加油潤滑，因此，高爐檢修周期往往受制于潤滑油泵油量限定，局限于三個(gè)月左右。其次是高爐爐頂上料及下料罐襯板材質(zhì)制約。由于上、下料罐襯板材質(zhì)皆為高碳合金材料，實(shí)際使用壽命較短，尤其是在高爐系統(tǒng)運(yùn)行過程中受到爐料沖擊的部位，磨損往往非常嚴(yán)重，很容易影響高爐設(shè)備實(shí)際維護(hù)周期。最后是高爐爐頂系統(tǒng)均壓放散閥的密封方式。由于高爐爐頂系統(tǒng)閥板和閥座之間采用硬接觸方式連接，而閥板有定位塊支撐，氣流沖擊一級(jí)閥門關(guān)閉時(shí)所造成的震動(dòng)很容易導(dǎo)致高爐爐頂定位塊松動(dòng)，結(jié)果高爐爐頂系統(tǒng)均壓放散閥關(guān)閉不嚴(yán)，造成高爐休風(fēng)問題。

1.2 高爐沖渣系統(tǒng)

高爐沖渣系統(tǒng)是高爐設(shè)備檢修周期縮短的另一重要原因，鋼鐵冶煉行業(yè)焦化過程中腐蝕性廢水及廢氣的存在，造成高爐機(jī)械設(shè)備沖渣系統(tǒng)的工作時(shí)間普遍較短，生命周期較短，實(shí)際檢修周期大幅度縮短，造成高爐設(shè)備檢修任務(wù)加大。一般情況下，高爐沖渣設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)主要包括以下三部分：首先是高爐沖渣設(shè)備循環(huán)泵的制約。當(dāng)高爐沖渣設(shè)備正常工作時(shí)，沖渣系統(tǒng)四個(gè)循環(huán)泵開啟兩個(gè)關(guān)閉兩個(gè)，而閥門的頻繁開啟和鋼鐵冶煉過程很容易對(duì)高爐設(shè)備造成磨損和腐蝕，很容易導(dǎo)致高爐設(shè)備管道甚至閥門發(fā)生泄漏問題，使高爐沖渣設(shè)備平均壽命局限在2個(gè)月左右。另一方面，高爐沖渣設(shè)備主要通過?；喸O(shè)備完成高爐熔渣粒化工序，高爐沖渣設(shè)備水渣磨損導(dǎo)致?；喣p，因此高爐沖渣設(shè)備3個(gè)月左右必須更換，否則很容易影響高爐設(shè)備熔效果。最后，由于水渣的快速磨損，高爐沖渣系統(tǒng)設(shè)備的壽命期為2～3個(gè)月，造成高爐沖渣設(shè)備頻繁檢修，而高爐設(shè)備的頻繁檢修很容易造成高爐設(shè)備放火渣和高爐休風(fēng)等問題。

1.3 其他高爐系統(tǒng)設(shè)備

其他高爐系統(tǒng)設(shè)備存在故障也是造成高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修周期進(jìn)一步縮短的重要原因。一方面，高爐設(shè)備系統(tǒng)爐體較軟，運(yùn)行中流量標(biāo)準(zhǔn)與高爐設(shè)備系統(tǒng)泵房最大能力的約束是造成其他高爐設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)故障的重要原因。就現(xiàn)階段而言，鋼鐵冶煉行業(yè)高爐爐體實(shí)際冶煉強(qiáng)度較大，高爐爐體水流量大致為每小時(shí)4500立方米，但絕大部分的高爐爐體軟水流量并不能滿足鋼鐵冶煉行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求。同時(shí)，由于高爐設(shè)備在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中，往往處于高爐爐缸溫度偏高的狀態(tài)，高爐碳磚侵蝕較為嚴(yán)重，很容易直接威脅到高爐爐體的安全生產(chǎn)。另一方面，高爐設(shè)備系統(tǒng)主皮帶傳送系統(tǒng)之間出現(xiàn)故障的可能性較大，在高爐生產(chǎn)過程中，高爐爐體設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率較高，實(shí)際振動(dòng)幅度較大，很容易造成高爐機(jī)械設(shè)備、電動(dòng)機(jī)、耦合器甚至是減速器等的頻繁損壞，直接影響高爐設(shè)備機(jī)組的正常運(yùn)行和高爐設(shè)備上料、卸料過程。

2 延長高爐檢修周期的解決方案

2.1 檢修時(shí)間的優(yōu)化

（1）休風(fēng)、送風(fēng)中的操作優(yōu)化。不斷優(yōu)化高爐設(shè)備檢修時(shí)間，能有效延長高爐設(shè)備系統(tǒng)的整體運(yùn)行周期。在此過程中，延長高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修時(shí)間，主要可從高爐設(shè)備系統(tǒng)的交風(fēng)過程、檢修過程以及送風(fēng)過程三大部分出發(fā)。在傳統(tǒng)模式下的高爐檢修時(shí)間優(yōu)化過程中，絕大部分檢修工作人員注重高爐系統(tǒng)設(shè)備檢修過程中各工序的銜接性，而忽視了高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修過程中各工序間的組合問題，造成高爐設(shè)備系統(tǒng)休、送風(fēng)的檢修時(shí)間安排不夠科學(xué)合理。因此，在對(duì)高爐設(shè)備系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可優(yōu)化休風(fēng)和送風(fēng)中的操作工序，以不斷縮短高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修時(shí)間。就高爐設(shè)備系統(tǒng)休風(fēng)過程中工序操作的優(yōu)化問題而言，高爐設(shè)備系統(tǒng)在主控制室發(fā)出休風(fēng)信號(hào)后開始休風(fēng)，結(jié)合高爐系統(tǒng)休風(fēng)過程可知，高爐系統(tǒng)頂溫控制在200～300℃，在此溫度區(qū)間下，外部環(huán)境往往高達(dá)230℃，這就需要檢修工作人員利用氮?dú)獾榷栊詺怏w對(duì)高爐系統(tǒng)休風(fēng)狀態(tài)下的箱體進(jìn)行降溫處理，以保證高爐設(shè)備系統(tǒng)凈煤氣主管道處于可檢修狀態(tài)。

（2）檢修過程的優(yōu)化。高爐系統(tǒng)檢修過程的優(yōu)化主要包括高爐系統(tǒng)檢修整體安排的優(yōu)化和檢修子項(xiàng)目的排列順序優(yōu)化兩部分內(nèi)容。在高爐系統(tǒng)的檢修準(zhǔn)備工作中，由于準(zhǔn)備工作是高爐檢修時(shí)間優(yōu)化的重要基礎(chǔ)，而高爐設(shè)備檢修前期主要包含檢修專用工具、安全器具等的確認(rèn)以及檢修方案的優(yōu)化改良，甚至涵蓋檢修網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等的落實(shí)。因此，應(yīng)最大限度地避免高爐檢修狀態(tài)過程中檢修工具或檢修原材料的不足所造成的檢修時(shí)間延長等諸多問題。就高爐系統(tǒng)設(shè)備檢修整體安排的優(yōu)化問題而言，通常情況下的高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修過程往往需等到高爐設(shè)備修復(fù)完畢后才開始檢驗(yàn)，但縱觀高爐系統(tǒng)設(shè)備歷史檢修總結(jié)資料可知，部分高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修并不需要等到高爐系統(tǒng)整體休風(fēng)狀態(tài)后開始施工。例如，在高爐設(shè)備系統(tǒng)的熱風(fēng)狀態(tài)下對(duì)其管道進(jìn)行檢修，由于整個(gè)檢修過程對(duì)高爐設(shè)備的溫度控制要求并不高，因此，可在高爐設(shè)備檢修前提前關(guān)閉相應(yīng)閥門，對(duì)管道進(jìn)行煤氣置換處理，以此節(jié)約整個(gè)高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修時(shí)間。

就高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修各子項(xiàng)目的整體安排優(yōu)化問題而言，高爐設(shè)備檢修過程的合理性與科學(xué)性能夠大幅度縮減高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修時(shí)間，更能夠減少檢修工作人員實(shí)際工作數(shù)量。例如，針對(duì)凈化工段更換、安裝壓力平衡波紋管以及高爐設(shè)備本體受料槽安裝更換等一系列檢修時(shí)間較長的項(xiàng)目，工作人員可利用皮帶機(jī)皮帶檢修方式，將此三項(xiàng)檢修子項(xiàng)目作為主線，將主要工作人員安排在上述三項(xiàng)檢修主項(xiàng)目上，其他高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修則圍繞檢修主項(xiàng)目進(jìn)行，以此保證高爐設(shè)備系統(tǒng)熱風(fēng)狀態(tài)下檢修過程的相對(duì)獨(dú)立，降低對(duì)檢修時(shí)間延長的不良影響。

2.2 檢修費(fèi)用的優(yōu)化

高爐設(shè)備系統(tǒng)的檢修過程必然伴隨著檢修費(fèi)用的產(chǎn)生，而高爐設(shè)備任何一次檢修過程所導(dǎo)致的檢修費(fèi)用的增加，都會(huì)給鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)較為激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭帶來一定不良影響，因此，通過對(duì)高爐系統(tǒng)檢修成本的控制與優(yōu)化，保證高爐系統(tǒng)檢修費(fèi)用的最小化，得到高爐系統(tǒng)檢修狀態(tài)的最大化，確保鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)整個(gè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化是其重要途徑。目前，高爐系統(tǒng)檢修費(fèi)用的優(yōu)化主要包括檢修人員的精簡、檢修成本的優(yōu)化以及全員檢修意識(shí)的確立等內(nèi)容。就檢修成本的優(yōu)化問題而言，高爐煉鐵設(shè)備的定期檢修依據(jù)主要包括高爐煉鐵設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢修標(biāo)準(zhǔn)，部分設(shè)備零部件甚至是根據(jù)實(shí)際磨損程度確定相應(yīng)檢修周期。因此，準(zhǔn)確而科學(xué)地掌握高爐系統(tǒng)設(shè)備檢修時(shí)期，對(duì)高爐設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行充分把握實(shí)時(shí)跟蹤，以制訂更加精確的、可執(zhí)行性更高的檢修計(jì)劃是其重要手段，避免盲目的高爐系統(tǒng)設(shè)備檢修計(jì)劃所造成的設(shè)備可靠性不高以及設(shè)備運(yùn)行效率不高等，減少人力、物力以及財(cái)力的浪費(fèi)。

2.3 其他高爐設(shè)備檢修技術(shù)攻關(guān)

針對(duì)高爐系統(tǒng)軟水供應(yīng)問題，由動(dòng)力泵房將高爐設(shè)備系統(tǒng)輸水本體分為左右兩側(cè)供水，能有效提升高度系統(tǒng)設(shè)備軟水供應(yīng)效率，借助冷卻壁直冷管方式解決高爐設(shè)備系統(tǒng)軟水問題，利用現(xiàn)場(chǎng)考察和水溫測(cè)量方式，將高爐系統(tǒng)設(shè)備冷卻后的回水經(jīng)過動(dòng)力泵房加壓后應(yīng)用于高爐設(shè)備系統(tǒng)的局部冷卻。

3 結(jié)語

總結(jié)高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修周期較短的普遍因素，從高爐爐頂系統(tǒng)、高爐沖渣系統(tǒng)以及其他高爐設(shè)備系統(tǒng)等硬件出發(fā)，對(duì)其高爐設(shè)備系統(tǒng)檢修時(shí)間、檢修費(fèi)用甚至其他檢修技術(shù)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，不斷延長高爐設(shè)備系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行周期。