閃速爐系統(tǒng)定修管理實踐

劉 闖，馬永明，梁增明，陳 贏

（紫金銅業(yè)有限公司，福建龍巖 364204）

0 引言

閃速熔煉工藝是將干燥后的原料（銅精礦、熔劑等）經(jīng)精礦噴嘴與富氧空氣混合后噴入閃速爐中，在反應塔中高溫分解和氧化，并將得到的冰銅與爐渣在沉淀池分離的生產(chǎn)工藝[1]。閃速爐銅冶煉過程是一個連續(xù)生產(chǎn)的過程，部分關鍵生產(chǎn)設備出現(xiàn)問題往往會導致整個產(chǎn)線的停頓。為保證閃速爐連續(xù)、穩(wěn)定、高效運行，需要通過定修計劃對關鍵生產(chǎn)設備進行維修、檢查或保養(yǎng)[2-3]。不斷提高閃速爐系統(tǒng)定修管理水平是提高設備穩(wěn)定運行率、閃速爐作業(yè)率及企業(yè)經(jīng)濟效益的重要保證。

1 定修的分類

根據(jù)閃速爐系統(tǒng)實際生產(chǎn)狀況及設備運行維護周期、檢修時長等，將閃速爐系統(tǒng)定修分為三類。

爐內(nèi)點檢：爐內(nèi)點檢是閃速爐系統(tǒng)最常見的定修形式。因閃速爐生產(chǎn)時難以觀測爐內(nèi)情況，為判斷爐內(nèi)生料堆積及爐墻結瘤情況，定期組織短時間停爐點檢及簡單設備維護保養(yǎng)工作，周期為2～4 次/月，時間一般控制在2 h 以內(nèi)。爐內(nèi)點檢期間除對閃速爐點檢，同時對部分設備進行檢查和維護，例如干燥機查漏及軟管更換、精礦噴嘴檢查或更換、給料系統(tǒng)檢查焊補及其他檢修時間較短的檢修等。

月修：月修一般用于進行嚴重影響生產(chǎn)且檢修耗時較長的設備檢修，如干燥機換盤管、鍋爐水管焊補等；或大型節(jié)假日（如春節(jié)等）前夕，為保證設備在假期平穩(wěn)運行，對設備進行的全面檢修，時長0.5～3 天。

年修：年度大修主要用于主要設備（如爐體、鍋爐等）壽命終期前夕或進行設備整體擴產(chǎn)改造等，時長根據(jù)整體檢修計劃安排，分為熱修與冷修兩種。

2 定修前的準備工作

閃速爐定修的準備工作是提高閃速爐系統(tǒng)定修效率，不斷將閃速爐系統(tǒng)定修工作負荷轉移到定修時間之外，縮短定修時間，保障閃速爐系統(tǒng)定修安全、可控的重要工作。

2.1 定修項目的梳理

定修項目的梳理是定修工作開展的基礎。定修項目梳理時需制定定修項目表并綜合考慮各影響因素，定期跟進項目準備工作進展情況。定修項目梳理時需考慮的因素如圖1 所示。

圖1 影響定修項目進度的因素分類

2.2 定修預案的編寫

定修預案一般分為停爐/復產(chǎn)方案及專項檢修方案。停爐/復產(chǎn)方案一般用于中修及大修，主要包括開停爐計劃、放銅計劃及爐體保溫、升溫計劃等。專項檢修方案一般用于技術難度較大或檢修風險性高的檢修項目，如閃速爐爐體水套更換等。定修預案中需列出詳細的檢修內(nèi)容、技術標準、責任人員及安全措施，經(jīng)審核后，組織全體相關人員進行學習。通過定修預案，各級人員可以更好地了解定修項目情況，便于把控各項檢修作業(yè)的進度并評估現(xiàn)場作業(yè)風險，對于保障定修工作安全高效地開展具有重要作用。

2.3 人員管理與定修管理機構的建立

人員管理是定修管理最重要的環(huán)節(jié)，為保證定修期間檢維修平安有序、高質(zhì)高效，必須確保項目負責人及檢修人員熟知檢維修的風險特征及預防手段、設備的特性與上下游連鎖關系、檢維修的方法步驟和事故處理、匯報、急救知識等。

在定修前要根據(jù)檢修項目與實際情況制定明確而合理的人員分工，建立合理有序的定修管理機構，根據(jù)生產(chǎn)班組、工藝專職、設備工程師、協(xié)力單位的特點進行統(tǒng)籌安排，充分發(fā)揮各檢修力量的作用。某次閃速爐系統(tǒng)大修期間人員分工示意如圖2所示，本次生產(chǎn)班組方面定修期間的主要工作為爐體控制、管道積灰清理、閃速爐保溫及一些簡單的檢修項目。工藝專職及維保工程師往往擔任分管檢修項目小組負責人，負責分管檢修項目報備、備件準備、技術指導及監(jiān)護工作。協(xié)力單位人員根據(jù)檢修要求，在項目負責人指導下完成檢修。

圖2 閃速爐系統(tǒng)定修期間人員分工示意

此外，一些必須由專業(yè)人員開展的難度大、專業(yè)性強或法規(guī)強制外檢的檢修項目，必須在開展之前做好聯(lián)絡工作，核定合同規(guī)定的工作范圍，確認人員、工作時間及責任范圍等事項。

2.4 備件管理

閃速爐生產(chǎn)系統(tǒng)較為復雜，檢修涉及備件繁多，如果備件不能科學合理儲備，則會帶來備件庫存積壓、占用大量流動資金等問題。因此需要根據(jù)備件重要程度、資金占用量、消耗頻次、采購周期等確定備件必備庫存，做好定期統(tǒng)計、計劃采購、嚴格驗收、規(guī)范化安裝調(diào)試等工作。

中修或大修期間檢修項目多，需用到大量備件，為保證檢修順利進行，需在申報檢修項目時便列出檢修備件清單，并明確標明備件型號規(guī)格、需求數(shù)量等。尤其是對于非標件、定制件，必須認真核對材質(zhì)、尺寸、結構等信息，提前做好預制，并持續(xù)跟進備件訂貨、到貨情況。定修前需將各種備件運送到檢修現(xiàn)場并標注清楚，防止被挪用。備件存放位置需根據(jù)檢修項目、起吊設備能力和閃速爐空間結構做好提前規(guī)劃，以防出現(xiàn)備件來不及運送至現(xiàn)場、占用關鍵通道等問題，耽誤整體檢修進度。

2.5 檢修作業(yè)環(huán)境的確認

定修前需做好檢修環(huán)境的確認，為檢修創(chuàng)造良好條件。這需要各工藝檢修負責人與協(xié)力單位檢修負責人共同到作業(yè)現(xiàn)場對接好檢修項目需要的條件，如電源箱、通風、照明等條件是否具備、是否需要搭設腳手架，臨時照明、臨時風機等，并對接好需要拆除或增設的管道和設備位置。對于檢修現(xiàn)場需動作的行車、葫蘆吊等工具，需在檢修前做好確認及試動作，防止檢修開始時發(fā)現(xiàn)不具備檢修條件而影響整體工期。各閥門開關、拆接線、連鎖解除與投入等信息需提前統(tǒng)計好并進行公示。

2.6 大修洗爐工作的準備

閃速爐大修期間需要長時間停爐，爐內(nèi)溫度降到冰銅熔點以下，為保證沉淀池容積，為開爐工作做好準備，一方面需將儲存冰銅盡量放出，防止冰銅在爐內(nèi)凝結；另一方面，需將爐內(nèi)粘渣和爐結（主要成分為Fe3O4）盡量融化掉，擴大沉淀池容積[5]，稱為“洗爐”，洗爐視當前生產(chǎn)情況一般需要半個月到一個月的時間，期間需要適當降低冰銅品位，控制精礦配比，嚴格限制粘渣和爐結生成。適當提高冰銅溫度，增加生鐵、煤塊等洗爐物資的投放，將沉淀池內(nèi)結瘤溶化，盡量擴大沉淀池容積。

3 閃速爐系統(tǒng)定修工作的開展

閃速爐系統(tǒng)定修期間涉及大量的非常規(guī)作業(yè)，需嚴格控制防止發(fā)生安全、環(huán)保事故，尤其是月修及年修期間，現(xiàn)場檢修點較多，更需要工序、維保、協(xié)力單位人員和安全、環(huán)保管理人員密切配合，提高責任意識和管控力度。

3.1 施工安全

檢修前各檢修項目負責人必須按規(guī)范辦理相關票證并在檢修項目開始和結束時在檢修項目表上簽字，做好開工風險源確認，并再次強調(diào)所檢修項目可能存在的風險，管控措施和應對方法。檢修過程中必須嚴格按照檢修方案的要求和進度進行檢修，嚴格遵守檢維修、拆裝、調(diào)試、試車相關技術標準，出現(xiàn)特殊情況需第一時間通知檢修項目負責人及定修管理人員進行評估和協(xié)調(diào)。各層級管理人員做好現(xiàn)場巡查，對于違反操作規(guī)程的行為及時糾正制止。各閥門開關、拆接線、連鎖解除與投入信息有變更的需通知所有相關人員確認防止意外事故發(fā)生。

3.2 施工環(huán)保

閃速爐系統(tǒng)中所有粉塵均含有較高比例的重金屬，因此所有拆除下來的設備必須集中處理待年修后清理粘附粉塵才能進行轉運，并防止雨水沖刷進入雨水管網(wǎng)造成環(huán)保事故。使用化石燃料保溫時需注意燃燒效果，防止出現(xiàn)低空污染。

3.3 做好爐況的跟蹤記錄

定修期間是對閃速爐系統(tǒng)進行整體檢查的最佳時機，因此需對定修時閃速爐各主要位置情況進行記錄，如反應塔結焦、噴嘴使用、上升煙道開口部情況（圖3）、鍋爐粘結情況、主要設備故障情況等進行統(tǒng)計和對比，這種統(tǒng)計和對比可直觀表現(xiàn)出閃速爐一段時間的管理措施是否得當，為下一步閃速爐生產(chǎn)管理提供方向。

圖3 近四次閃速爐開口部結灰情況對比

4 優(yōu)化定修管理方法

不斷優(yōu)化閃速爐系統(tǒng)定修管理的過程，其實就是一個從定修前準備到組織計劃，再到操作執(zhí)行，最后到評價反饋的不斷優(yōu)化的PDCA 循環(huán)過程。

4.1 做好定修總結。

在定修總結包括此次定修的亮點、不足及改進措施，包括物資準備、安全性、人員配合、經(jīng)濟性、檢修效率等。把總結的缺點進行優(yōu)化改正，提高檢修安全高效性。

4.2 不斷完善更新定修預案

在定修總結的基礎上，根據(jù)定修期間反映出的問題需要不斷更新并完善定修預案。并將定修實踐中發(fā)現(xiàn)的新問題，新辦法進行綜合考慮后加入定修預案。

4.3 生產(chǎn)設備信息化管理。

隨著信息技術的成熟，生產(chǎn)設備信息化管理成為設備管理的趨勢[4]。實現(xiàn)設備故障信息電子化管理可以更加直觀地確定設備維護周期、設備故障發(fā)展趨勢、設備備件的使用效果等，為閃速爐系統(tǒng)定修管理提供依據(jù)。

5 結語

閃速爐系統(tǒng)定修管理是一個系統(tǒng)工程，需要精細的規(guī)劃、明確的任務分配、良好的團隊合作和周密的提前準備，并不斷加強培訓與實踐、提高設備保養(yǎng)水平、提高檢修質(zhì)量、優(yōu)化檢修方法。不斷提高定修效率，降低檢修成本，不斷提高閃速爐作業(yè)率，為提高公司經(jīng)濟效益打下基礎。