延長高爐設備檢修周期的技術措施探討

李波

（山東鋼鐵集團日照有限公司煉鐵廠球團作業區，山東 日照 276800）

隨著我國鋼鐵冶煉產業成熟度的不斷提高，鋼鐵行業市場競爭激烈程度不斷加大，鋼鐵行業產能過剩、環境保護壓力與日俱增等逐步成為制約鋼鐵產業快速發展和降低鋼鐵企業經濟效益的關鍵阻礙。與此同時，進一步探究鋼鐵產業備品備件材料損耗可知，降低備品備件消耗已然成為現階段鋼鐵行業提升市場競爭力的重要途徑，備件材料及人工成本費用的不斷縮減成為鋼鐵企業降低成本的重要內容。在高爐設備維護檢修過程中，如何不斷延長高爐設備維護檢修周期，降低鋼鐵冶煉產業備品備件消耗成為鋼鐵行業獲取經濟效益的重要支撐。在此背景下，對延長高爐設備檢修周期的相關技術措施進行深入探討與研究，有著重要的理論意義和現實價值。

1 造成高爐檢修周期短的主要因素

1.1 高爐爐頂系統

傳統模式下的高爐設備兩到三個月的檢修時效模式，主要是根據高爐設備爐頂系統相關性能指標確定的，高爐設備爐頂系統功能薄弱環節主要包括以下三個部分：首先是高爐爐頂氣密箱內部兩側傾動軸之間滑潤油泵缺乏自動潤滑功能。通常情況下，高爐爐頂系統物料槽每向高爐爐內輸送一批鋼鐵原材料，程序設計與控制中心就會自動向兩側傾動軸加一次油潤滑，但潤滑油泵的實際油量設計往往只能支持100天左右的高爐兩側傾動軸加油潤滑，因此，高爐檢修周期往往受制于潤滑油泵油量限定，局限于三個月左右。其次是高爐爐頂上料及下料罐襯板材質制約。由于上、下料罐襯板材質皆為高碳合金材料，實際使用壽命較短，尤其是在高爐系統運行過程中受到爐料沖擊的部位，磨損往往非常嚴重，很容易影響高爐設備實際維護周期。最后是高爐爐頂系統均壓放散閥的密封方式。由于高爐爐頂系統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，氣流沖擊一級閥門關閉時所造成的震動很容易導致高爐爐頂定位塊松動，結果高爐爐頂系統均壓放散閥關閉不嚴，造成高爐休風問題。

1.2 高爐沖渣系統

高爐沖渣系統是高爐設備檢修周期縮短的另一重要原因，鋼鐵冶煉行業焦化過程中腐蝕性廢水及廢氣的存在，造成高爐機械設備沖渣系統的工作時間普遍較短，生命周期較短，實際檢修周期大幅度縮短，造成高爐設備檢修任務加大。一般情況下，高爐沖渣設備薄弱環節主要包括以下三部分：首先是高爐沖渣設備循環泵的制約。當高爐沖渣設備正常工作時，沖渣系統四個循環泵開啟兩個關閉兩個，而閥門的頻繁開啟和鋼鐵冶煉過程很容易對高爐設備造成磨損和腐蝕，很容易導致高爐設備管道甚至閥門發生泄漏問題，使高爐沖渣設備平均壽命局限在2個月左右。另一方面，高爐沖渣設備主要通過粒化輪設備完成高爐熔渣粒化工序，高爐沖渣設備水渣磨損導致粒化輪磨損，因此高爐沖渣設備3個月左右必須更換，否則很容易影響高爐設備熔效果。最后，由于水渣的快速磨損，高爐沖渣系統設備的壽命期為2～3個月，造成高爐沖渣設備頻繁檢修，而高爐設備的頻繁檢修很容易造成高爐設備放火渣和高爐休風等問題。

1.3 其他高爐系統設備

其他高爐系統設備存在故障也是造成高爐設備系統檢修周期進一步縮短的重要原因。一方面，高爐設備系統爐體較軟，運行中流量標準與高爐設備系統泵房最大能力的約束是造成其他高爐設備系統出現故障的重要原因。就現階段而言，鋼鐵冶煉行業高爐爐體實際冶煉強度較大，高爐爐體水流量大致為每小時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實際生產需求。同時，由于高爐設備在實際工業生產過程中，往往處于高爐爐缸溫度偏高的狀態，高爐碳磚侵蝕較為嚴重，很容易直接威脅到高爐爐體的安全生產。另一方面，高爐設備系統主皮帶傳送系統之間出現故障的可能性較大，在高爐生產過程中，高爐爐體設備傳動系統的振動頻率較高，實際振動幅度較大，很容易造成高爐機械設備、電動機、耦合器甚至是減速器等的頻繁損壞，直接影響高爐設備機組的正常運行和高爐設備上料、卸料過程。

2 延長高爐檢修周期的解決方案

2.1 檢修時間的優化

（1）休風、送風中的操作優化。不斷優化高爐設備檢修時間，能有效延長高爐設備系統的整體運行周期。在此過程中，延長高爐設備系統檢修時間，主要可從高爐設備系統的交風過程、檢修過程以及送風過程三大部分出發。在傳統模式下的高爐檢修時間優化過程中，絕大部分檢修工作人員注重高爐系統設備檢修過程中各工序的銜接性，而忽視了高爐設備系統檢修過程中各工序間的組合問題，造成高爐設備系統休、送風的檢修時間安排不夠科學合理。因此，在對高爐設備系統時間進行優化時，可優化休風和送風中的操作工序，以不斷縮短高爐設備系統檢修時間。就高爐設備系統休風過程中工序操作的優化問題而言，高爐設備系統在主控制室發出休風信號后開始休風，結合高爐系統休風過程可知，高爐系統頂溫控制在200～300℃，在此溫度區間下，外部環境往往高達230℃，這就需要檢修工作人員利用氮氣等惰性氣體對高爐系統休風狀態下的箱體進行降溫處理，以保證高爐設備系統凈煤氣主管道處于可檢修狀態。

（2）檢修過程的優化。高爐系統檢修過程的優化主要包括高爐系統檢修整體安排的優化和檢修子項目的排列順序優化兩部分內容。在高爐系統的檢修準備工作中，由于準備工作是高爐檢修時間優化的重要基礎，而高爐設備檢修前期主要包含檢修專用工具、安全器具等的確認以及檢修方案的優化改良，甚至涵蓋檢修網絡計劃等的落實。因此，應最大限度地避免高爐檢修狀態過程中檢修工具或檢修原材料的不足所造成的檢修時間延長等諸多問題。就高爐系統設備檢修整體安排的優化問題而言，通常情況下的高爐設備系統檢修過程往往需等到高爐設備修復完畢后才開始檢驗，但縱觀高爐系統設備歷史檢修總結資料可知，部分高爐設備系統檢修并不需要等到高爐系統整體休風狀態后開始施工。例如，在高爐設備系統的熱風狀態下對其管道進行檢修，由于整個檢修過程對高爐設備的溫度控制要求并不高，因此，可在高爐設備檢修前提前關閉相應閥門，對管道進行煤氣置換處理，以此節約整個高爐設備系統檢修時間。

就高爐設備系統檢修各子項目的整體安排優化問題而言，高爐設備檢修過程的合理性與科學性能夠大幅度縮減高爐設備系統檢修時間，更能夠減少檢修工作人員實際工作數量。例如，針對凈化工段更換、安裝壓力平衡波紋管以及高爐設備本體受料槽安裝更換等一系列檢修時間較長的項目，工作人員可利用皮帶機皮帶檢修方式，將此三項檢修子項目作為主線，將主要工作人員安排在上述三項檢修主項目上，其他高爐設備系統檢修則圍繞檢修主項目進行，以此保證高爐設備系統熱風狀態下檢修過程的相對獨立，降低對檢修時間延長的不良影響。

2.2 檢修費用的優化

高爐設備系統的檢修過程必然伴隨著檢修費用的產生，而高爐設備任何一次檢修過程所導致的檢修費用的增加，都會給鋼鐵冶煉產業較為激烈的市場競爭帶來一定不良影響，因此，通過對高爐系統檢修成本的控制與優化，保證高爐系統檢修費用的最小化，得到高爐系統檢修狀態的最大化，確保鋼鐵冶煉產業整個經濟效益的最大化是其重要途徑。目前，高爐系統檢修費用的優化主要包括檢修人員的精簡、檢修成本的優化以及全員檢修意識的確立等內容。就檢修成本的優化問題而言，高爐煉鐵設備的定期檢修依據主要包括高爐煉鐵設備的各項技術標準和檢修標準，部分設備零部件甚至是根據實際磨損程度確定相應檢修周期。因此，準確而科學地掌握高爐系統設備檢修時期，對高爐設備數據進行充分把握實時跟蹤，以制訂更加精確的、可執行性更高的檢修計劃是其重要手段，避免盲目的高爐系統設備檢修計劃所造成的設備可靠性不高以及設備運行效率不高等，減少人力、物力以及財力的浪費。

2.3 其他高爐設備檢修技術攻關

針對高爐系統軟水供應問題，由動力泵房將高爐設備系統輸水本體分為左右兩側供水，能有效提升高度系統設備軟水供應效率，借助冷卻壁直冷管方式解決高爐設備系統軟水問題，利用現場考察和水溫測量方式，將高爐系統設備冷卻后的回水經過動力泵房加壓后應用于高爐設備系統的局部冷卻。

3 結語

總結高爐設備系統檢修周期較短的普遍因素，從高爐爐頂系統、高爐沖渣系統以及其他高爐設備系統等硬件出發，對其高爐設備系統檢修時間、檢修費用甚至其他檢修技術進行科學優化，不斷延長高爐設備系統實際運行周期。