高爐煉鐵設備的使用及維護檢修管理

覃華杰

（廣西柳州鋼鐵集團公司，廣西柳州 545002）

0 引言

廣西鋼鐵集團有限公司防城港鋼鐵基地項目，選用冶金制造長流程工藝路線，建設2 座3 800 m3煉鐵高爐，其公稱容積3 800 m3，鐵水日產量達10 000 t/d，爐身高度17 000 mm，設計風口38 個。高爐煉鐵設備作為至關重要的一環，為確保鋼鐵企業生產質量的有效提升，保障高爐煉鐵設備的穩定運行，必須要開展好高爐煉鐵設備的日常使用以及維護檢修管理工作。

1 高爐煉鐵設備的安全使用注意事項

1.1 有效容積

有效容積是高爐煉鐵設備的規定容納量，屬于該設備的特有名詞。通常來說，鋼鐵企業高爐煉鐵設備有效容積數值越高，設備實際運行中面對的負荷就越重，其正常使用壽命相對越短。高爐煉鐵設備的持續穩定運行是非常重要的，應當根據設備的實際運行情況對其基礎容積予以科學調控，相對較低的有效容積能夠減輕高爐的生產運行負荷，確保設備始終保持在相對較好的狀態，確保高爐煉鐵生產質量，延長設備運行壽命。

合理計算高爐有效容積，優化高爐的整體利用系數，為設備的正常運行提供準確的數據依據。管理人員的專業水平和日常操作對高爐設備的運行帶來很大影響，鋼鐵企業需要對管理人員展開全方位的技術培訓，確保其熟悉高爐設備的相關參數和爐況，保證其時刻處于良好的運行狀態[1]。

1.2 有效容積與料線零點

高爐爐頂上料采用串罐爐頂裝料設備，很多時候把高爐爐喉的上沿當成是料線零點。在生產運行中，部分工作人員常會按照自身經驗與主觀判斷來確定料線零點，如確定于爐喉上沿朝下20 cm 左右的位置。在實際生產運行過程中了解到，把料線零點放置于爐喉鋼磚的上沿區域，不僅可以在一定程度上優化高爐煉鐵設備的有效容積，同時能夠提升生產操作效率；設計時應適當優化爐型，適宜強化冶煉操作，實現穩定、順行和高產；設計高徑比在同級別高爐中處于最小，有效提升高爐使用壽命。如果把料線零點確定在爐喉上沿位置的下部，則會影響整個設備的有效容積，同時料線降低可能會導致工作人員對布料作業的分析判斷出現誤差。

1.3 設備送風

要確保鋼鐵企業高爐煉鐵設備的生產效率得以提升，必須充分重視并落實好高爐煉鐵設備的日常使用管理作業。送風裝置采用高溫高壓萬向節形式的補償器，其上、下拉桿均為彈性拉桿。除風口小套和直吹管的配合面采用球面密封外，其他部位均采用法蘭連接，連接處墊片采用不銹鋼金屬纏繞包覆墊片，嚴格保證耐溫性能和防漏風。在日常維修維護中應當對送風裝置各部件進行定期檢查，確保其處于正常運行狀態，對于連接法蘭面變形問題，在修復時采取刨平處理，保證密封面的平整性和粗糙度，經檢驗變形較大無法修復的應予以報廢。

為滿足生產操作及設備維護需要，風口平臺采用寬敞式平臺，風口平臺操作寬度＞6.5 m，滿足叉車及叉車式換風口人機操作。在熱風圍管以下設置環形軌道，安裝風口檢修用電動葫蘆4臺，合理設置每個風口手動更換時的檢修吊點。風口平臺梁下沿距鐵口基準點距離≥2.6 m，泥炮、開鐵口機和揭蓋機等設備頂部的風口平臺下方設置有10 t 手動葫蘆安裝用吊點，既有利于爐前設備的檢修維護，也有利于叉車、解體機等對主溝和鐵口進行檢修維護。

高爐煉鐵設備基礎風口的直徑通常保持在10.5～11.5 cm，基礎有效容積保持在2 350～2 500 m3。管理人員需要確保基本風速維持在150～250 m/s，鼓風機動能保持在70～100 kJ/s。在生產運行過程中需要密切關注上述數值的變化情況，保證高爐煉鐵設備的穩定運行。

1.4 計算機技術

現代高爐自動化控制系統已經得以普遍應用，能夠提供礦焦槽系統設備、上料系統設備運轉監視及故障處理功能，礦焦槽設備、上料設備的運轉狀態及故障報警可直接在操作員站畫面上顯示。每座高爐都設置一套獨立的過程控制系統，遠程接入設備將業主的高爐自動化系統維護信息傳送到遠程維護中心，用于遠程故障診斷和維護。遠程診斷與維護是工程項目全生命周期服務的重要環節，通過VPN（Virtual Private Network，虛擬專用網絡）連接實現實時通信，客戶在任何時間均可以接入中冶賽迪遠程診斷與維護中心（RDM Center），接受在線診斷維護等各項技術服務；工程師亦可在任何時間、任何地點，通過Internet網絡接入RDM Center 為客戶提供技術服務[2]。

2 高爐煉鐵設備日常維護檢修管理

2.1 設備點檢和維護

維護檢修工作人員需要嚴格根據相關規定開展點檢和維護作業，防止高爐煉鐵設備運行中發生故障，提升生產質量和效率：①將高級技術人員與普通工人結合，制定點檢作業規劃；②合理安排點檢內容，如方法、周期等，確保點檢活動能夠順利開展；③對高爐煉鐵設備的具體情況予以全面檢查，合理確定點檢通道，防止點檢路徑過長，確保點檢人員可以第一時間抵達作業點；④對部分關鍵性設備實施常態化的定期監管，做好檢查記錄，如爐頂設備的上、下密封閥、料閘閥及料流閥、均排壓、排壓除塵以及煤氣回收系統的運行管控，對部分設備需要及時檢查更換，防止其在運行中發生故障。

2.2 設備作業和故障記錄

高爐煉鐵設備的具體運行狀態需要做好全面客觀的記錄，發生故障后及時分析故障產生原因，擬定科學的處理對策。加強狀態檢修管理，即是根據設備的運行現狀進行必要的維修維護。與計劃維修相比，狀態維修應當制定檢修計劃，確定每次修理的作業范圍和工作量，從而第一時間找出存在的故障隱患。在維護檢修作業中記錄各類設備的實際作業和故障情況，積極與操作人員溝通，全面掌握各設備的運行情況，能夠及時處理可能發生的故障問題[3]。

2.3 設備修復和利廢

鋼鐵企業高爐煉鐵設備日常維護檢修作業中需要根據相關規定落實好各項工作，確保高爐煉鐵設備充分發揮作用：①部分無法維修的陳舊設備，及時予以拆卸更換，拆卸后的設備可選擇保留狀況較好的零件，在之后的維修作業中再次利用；②部分較為關鍵的設備，在維護檢修時需要根據圖紙擬定針對性的方案，對其實施優化和改造；③部分維護完成的設備需要做好跟蹤記錄，定期檢測其運行情況，保證各項指標滿足生產要求。

2.4 作業安全

在對高爐煉鐵設備進行日常使用管理和維護檢修作業時，會受到多種因素的影響，必須注重安全管理工作的開展：①按照安全至上、預防為先的基本原則，進一步增強操作人員的安全責任意識，讓其在實際操作中可以遵循相關規定，防止因為人為失誤而發生安全問題；②組織相關人員開展安全教育宣傳活動，深入探討作業中可能出現的安全問題，找出導致問題的原因，擬定系統性的處理措施和解決方案，同時重視作業人員的思想教育，防止安全問題反復出現；③在日常生產過程中綜合各類因素，充分了解可能存在的安全問題并加強警惕。

2.5 全流程維護

（1）做好事前管理，即對高爐煉鐵設備實施日常維護管理，屬于對故障的有效預防，重點在于對高爐煉鐵設備的生產和運行安全上加強管控。可采取日修或定修的方式：日修即提前制定好每日檢修計劃，嚴格按照計劃內容執行維修保養工作；定修是根據設備預防維修的要求，按照嚴格的定期檢修周期、規定的檢修時間進行的檢修方式，是設備實現預防維修的最佳形式。建立高爐煉鐵設備生產運行檔案，結合設備投入使用的時間來檢驗其是否超過服役期。任何設備都存在正常運行的壽命，在這一時期內通常不會出現大的故障問題，但在設備壽命期后期其故障率往往有很大的提升，此時需要對其進行嚴格管控和及時更換。

（2）做好事中管理，及時在實際生產作業中加強維護檢修管理，對高爐煉鐵設備的生產情況展開全面體檢。鋼鐵企業應當建立從設備管理部門、生產車間、生產班組到各個具體崗位的自上而下的管理體系，落實好設備日常點檢和維護保養工作，針對生產作業中出現的異常問題第一時間做出處理，確保其不存在帶病運行等情況[4]。

（3）做好事后管理，即是當故障問題出現之后第一時間對設備實施搶修和處理，要建立高爐煉鐵設備故障應急處理方案，對維護檢修人員實施培訓教育，做好重要零部件的儲備管理工作。故障發生后第一時間解決，盡快恢復正常生產。

3 結語

高爐煉鐵設備屬于鋼鐵企業的核心設備之一，要真正保證煉鐵冶金作業的有序開展，促進生產質量與效率的提高，應當嚴格落實好高爐煉鐵設備的使用管理和維護檢修工作。管理工作人員必須要根據自身企業實際生產情況與設備具體情況來擬定有針對性的維護檢修工作方案，及時處理好可能發生的各種故障現象，定期對高爐煉鐵設備實施點檢維護，保證其處于良好的運行狀態，助力鋼鐵企業的持續健康發展。