干熄焦運行管理經驗探討

張 淵，張為斌，李劍利，王新會，曹 文

(安陽鋼鐵股份公司焦化分公司，河南 安陽 455004)

干熄焦技術是目前最先進的熄焦技術，它不僅在環保和節能方面具有很大的優勢，還對改善焦炭冷熱強度和焦炭粒度等指標，提高高爐冶煉性能方面得到越來越多的認可，近十年在我國得到了迅速發展和推廣使用。安鋼自2009年6月以來，陸續投產了三座干熄焦裝置，在運行管理中不斷總結完善，確保了干熄焦穩定運行的管理目標。

1 干熄焦安全管理

1.1 干熄焦主要的安全設施

干熄焦的安全設施主要有循環氣體在線分析儀，CO和O2報警儀，電視監控系統，安全閥，防爆口和消防器材。

(1)為控制干熄焦循環氣體中CO和H2等可燃成分，采用的是SERVOMEX氣體分析儀，樣氣預處理系統采用蒸汽引射和水淋除塵降溫方式。主要問題是北方天氣寒冷，蒸汽冷凝水易堵塞管路；樣氣中的硫化物與水蒸氣結合后腐蝕管路，壽命較短；循環水雜物多，水壓不穩定易堵塞水洗器。改進方法對管路增加220V伴熱帶并進行了外保溫，將引射器至分析儀小房的連接管由鍍鋅管改為高溫橡膠管避免硫化物的腐蝕。

(2)CO和O2報警儀分為現場固定式和便攜式兩種，用于對旋轉密封閥、地下皮帶系統的現場監測，安裝可顯示式及聲光報警式報警儀。改進后的SP2003型CO檢測報警器的主要零部件由傳感器、殼體、主線路板組成，能將空氣中的一氧化碳氣體含量，線性地轉換成(4～20)mA.DC.標準電流信號。并由顯示線路板上的數碼管直接顯示出所測氣體的濃度值。當氣體濃度達到預先設置的高低報警值時，控制功能部件發出報警信號，可以通過RS485接口和控制設備連接，具備報警和故障開關量輸出，可控制通風和其他聯動設備。

(3)電視監控系統主要監控APS、提升機吊鉤、爐頂水封、鍋爐鍋筒雙色液位計等設備，一旦發現異常情況，應立即到現場確認，并采取相應的控制措施。每月對攝像頭鏡片擦拭維護，對儲存硬盤進行檢查，保證監控系統正常運行。

(4)安全閥是保護鍋爐、除氧器、排污器等壓力容器不受損害，以及保證操作檢修人員安全，防止生產壓力超過設計最大允許壓力，采用安全閥泄壓的可靠手段。安全閥必須定期進行校驗，以保證動作開啟壓力與設計壓力相符。壓力表納入設備管理，數字清晰指示正常。

(5)干熄焦消防設施主要有GST-DY-100火災報警控制器、CO2滅火器、干粉滅火器、消防栓等。在主控室標識感煙探測器、手動報警按鈕、線性感溫、訊響器位置數量，對滅火器和消防栓定期檢查更換，制作消防設備清單管理。每季度開展一次消防演習，使職工熟悉消防設施，熟練掌握消防器材的使用。

1.2 干熄焦工藝安全

干熄焦工藝安全主要有可燃成分的控制，系統漏水的影響和工藝聯鎖。干熄焦循環氣體中含有H2、CO、CO2、O2等可燃成分，需要采用導入空氣法和充氮稀釋法將CO控制在6%以下。鍋爐爐管破損，各水封槽漏水都會造成H2含量升高，在鍋爐出口和循環風機出口管路進行檢查是否有水跡，如發生鍋爐爆管，必須迅速停止干熄焦生產，對鍋爐進行降溫降壓處理，防止事態擴大。

干熄焦工藝聯鎖主要包括提升機系統，排焦系統和循環風機系統工藝聯鎖，提升機系統工藝聯鎖是將旋轉焦罐狀態、APS動作、提升機運行、裝入裝置、干熄爐料位等信號通過EI集中控制，防止發生紅焦溢出的有效手段。排焦系統是將振動給料器、旋轉密封閥、軸封氮氣壓力、料位值、皮帶運行、循環風機停機、平板閘門位置進行聯鎖，防止發生堵料和紅焦燒損皮帶事故。循環風機系統工藝聯鎖主要有鍋爐給水泵停機，鍋筒液位上下限、除氧器液位下限、主蒸汽上限等。正常生產中加強操控，檢查聯鎖狀態。在設備定修期間進行一二級聯鎖調試并做好記錄。

1.3 干熄焦檢修安全控制

干熄焦檢修包括突發性故障和有計劃的定修、年修。突發性故障不僅要考慮單一設備的危險因素，還要對相關設備的聯動狀態、自動位置進行解除。在循環氣體有可能泄漏區域進行作業時，還要進行一定的工藝調節，以保證作業人員的安全。一般檢修要求停電掛牌，危險因素分析和控制措施，關鍵工序設備檢修制定規范性操作確認步驟，預防事故的發生。

定修和年修是有準備、有計劃的檢修，部分或全部設備停止運轉，安全控制要點包括檢修前認真整理缺陷內容，針對每項缺陷制定檢修方案并落實項目責任人。檢修設備及相關設備進行停電掛牌，必須時搭接地線。做好受限空間作業的隔離、置換、檢測、監護，并辦理好受限空間作業手續，執行人員進出設備確認制度，隨時檢測CO、O2環境濃度。

2 干熄焦設備管理

2.1 設備日常管理

建立干熄焦設備日常管理臺賬，加強設備潤滑維護和三級點檢管理。潤滑制度按照“五定”的原則，對設備潤滑油定期檢驗存檔，油料消耗量進行統計對比，保證設備良好的運行狀態。設備點檢按照三級點檢職責進行劃分，梳理事故故障發生原因。建立影響干熄焦生產的設備臺賬，運用分析法分析影響設備運行因素。按照點檢計劃，結合檢定修時間，安排對應點檢項目進行點檢，監督巡檢行為，崗檢及專檢記錄留痕。專業點檢匯總干熄焦設備信息。建立干熄焦設備明細和機旁備件臺賬。

加強設備點檢和維護工作，把以養代修融入日常生產設備管理，提高運行質量。制定并實行干熄焦焦罐日檢和月循環檢修維護制度，控制消火車模板脫落引起旋轉密封閥卡料事故，同時對提升機鋼絲繩設立加油潤滑制度。定期清掃焦罐吊桿活動軸內焦炭，檢查冷焦排出設備和環境除塵運行狀態，細化設備維護點檢工作。

2.2 定修和壽命周期化管理

定修是根據設備點檢運行情況進行分析，掌握設備部件的劣化程度定期安排檢查維修，搜集設備狀態信息進行傾向管理、定量分析，進行有計劃的檢修，使設備檢修從預防性檢修向預知性檢修轉變。同時根據點檢結果和維修需要編制維修費用預算計劃。備品備件和材料計劃，控制維修成本，逐步實現設備的狀態檢修。我廠制定的定修管理制度將干熄焦設備按照區域劃分為四個清單，每周三利用焦爐檢修2 h時間安排一次設備定修，每季度對較大問題匯總安排一次月修。對區域設備進行檢查維修、更換和維護等工作，對設備劣化進行及時跟蹤處理，可以有效控制隱蔽及運行部位的隱患，減少了設備突發故障造成的被動檢修，為干熄焦穩定運行提供保障。

壽命周期化管理是根據設備運行環境、工作時間、設備狀態制定壽命周期化管控表，可以對設備上線時間，下線原因等進行評估，對達到壽命周期而不具備更換條件的設備進行重點監控，超過壽命周期50%必須強制更換。比如提升機鋼絲繩，理論報廢標準為鋼絲繩磨損達到原始直徑7%、一股中斷絲量達到10%、有明顯變形腐蝕或鉸接時都需要更換鋼絲繩。我廠曾經發生一次鋼絲繩已使用2年，且檢測直徑和磨損量均合格的情況下發生斷裂的事故。分析原因為鋼絲繩的固定端至動滑輪處無法測量，鋼絲繩芯無法有效檢查，強度降低而造成斷裂。制定壽命周期管理可以避免此類事故的發生，降低設備故障對生產安全造成的損失。

2.3 設備創新技術改造

為了降低運行成本，先后對干熄焦裝入裝置、旋轉密封閥、振動給料器、爐頂水封槽設備進行創新改造。裝入裝置原設計為電動缸驅動，其限位和控制裝置都設置在機器內部，拆卸比較困難，不便于設備的檢查和維修。改造后的國產電液推桿，電機正反向旋轉，使雙向齒輪泵通過液壓油輸出壓力，實現液壓桿的往復運動。限位裝置由內部控制改為現場檢測，方便設備定位的調整。液壓傳動裝置具有可靠的過載自動保護功能，即使超負荷也不會損壞其他電氣和機械設備。

旋轉密封閥是排出裝置的重要設備，主要問題在于耐磨襯板的應用，密封腔密封環的潤滑檢查，卡異物時人孔快拆處置。最新上線的旋轉密封閥采用傾斜角度的轉子結構，有效防止異物在運轉中的卡堵，內襯耐磨耐高溫陶瓷片，側壁增設窺鏡，便于觀察密封環和潤滑狀況，操作點檢人員可以在運轉時觀察密封環的給脂情況，是否脫落和運行異常，便于及時發現問題進行處理。改進人孔蓋連接方式，將原來的螺栓螺母連接改為固定螺母配合六角螺栓的連接，減少50%的螺栓數量，達到快速開啟密封的目的， 檢查襯板、轉子、葉片及密封副內側時打開安裝人孔蓋更加方便。

圖1 旋轉密封閥增設窺視鏡

圖2 旋轉密封閥傾斜葉片結構

爐頂水封槽作為裝焦時密封循環氣體的高溫設備，受火焰和水垢，以及裝焦焦粉的影響，容易發生開裂漏水，對干熄焦生產帶來很大的影響。水封槽由原設計的內外圈加底板焊接改進為鍛壓成型的U型槽體焊接，減少了底部焊縫。同時在底部和內環間隔200 mm焊接高50 mm錨固爪，采用CL-100隔熱澆注料進行澆注60 mm厚隔熱層，水溫可以降低至60～80℃，避免了水垢對水封槽受熱不均的影響。水封槽焦粉清理原采用的壓縮空氣鼓泡結構，管路氣孔容易堵塞，后期改造為彎管帶動低壓水環形沖洗，效果仍不理想。考慮在今后的清理設計改造為刮板輸送自動清掃結構，可以降低工人的勞動量和危險性。

3 干熄焦技術管理

3.1 工藝控制要求

嚴格控制干熄焦各部位的指標參數，保證溫度、壓力、可燃氣體含量的穩定，縮短焦爐檢修時間，穩定干熄焦排焦連續穩定。保持高料位操作。制定完善的工藝操作制度，通過調節排焦量、排焦振幅和循環風量的對應關系，合理開閉空導，精確調整排焦調節棒等措施，確保干熄焦在滿負荷狀態下穩定運行，延長干熄焦排焦裝置和運焦皮帶的使用壽命。每天現場打開

爐蓋人工查看料位，與雷達料位計數值對比并記錄，同時對爐頂水封槽內環進行檢查。

3.2 特殊操作演練

特殊操作管理是考驗操作人員在面對突發問題的應急處理能力，降低事故損失的有效措施。利用班前會，學習活動日做好職工培訓，詳細制定各類突發事故預案，完善鍋爐爆管、干熄焦爐紅焦溢出、旋轉密封閥、溜槽卡料、大風暴雨惡劣天氣、停水停氣、干熄焦大停電等防范預案。每月開展特殊操作模擬演練或手指口述，使操作人員熟練掌握干熄焦運行中各類問題，做到預知、預控、預防和預案同步管理。

4 結束語

干熄焦運行管理是一項復雜的、系統的管理工作。它要求相關人員熟練掌握干熄焦工藝，干熄焦設備，自動化控制技術，并且具備較強的工作責任心和創新能力。本文通過對干熄焦運行在安全、設備、技術管理方面的經驗總結，有助于干熄焦同行的相互交流，對推動干熄焦技術進步起到一定的促進作用。

[1]潘立慧,魏松波.干熄焦技術[M].北京:冶金工業出版社,2005.

[2]羅時政,喬繼軍,張丙林.干熄焦生產操作與設備維護[M].北京:冶金工業出版社,2009.

(本文文獻格式：張淵，張為斌，李劍利，等.干熄焦運行管理經驗探討[J].山東化工,2018,47(7):99-100,104.)