提升冶金機械設備防侵蝕性能分析

崔興元

（河北省機械科學研究設計院有限公司，河北 石家莊 050051）

目前，隨著社會和經濟的發展，冶金工業不斷發展，冶金機械設備、金屬材料機械設備在冶金生產中頻繁發生防侵蝕，致使機械損壞，嚴重地影響了冶金企業的正常生產。因此，加強防侵蝕設備的安全管理，是鋼鐵行業一個重大課題。

1 冶金機械設備管理的重要性

冶金行業最重要的就是機械，從原材料的采集到鋼鐵的生產，都要用到各種冶金設備。隨著科技的進步，冶金設備也在不斷更新，使冶金設備更加現代化、智能化、信息化。因此，只有對其進行科學、高效的管理與保養，才能最大限度地發揮其強大的作用和能力，從而達到延長設備壽命、降低生產成本、提高產品質量、提高生產效率、促進企業發展、創造經濟效益的目的[1]。

2 強化冶金機械設備防護的必要性分析

冶金行業的特殊性，使其在生產過程中所面臨的各種環境和工作條件更為復雜，為了保證其工作的順利進行，必須加強對設備的保護和維護，以保證其正常運轉。另外，由于各種原因，冶金機械設備的銹蝕，會對設備的安全造成一定的影響，從而引起安全事故，因此，必須加強對設備的保護。冶金機械設備的防侵蝕主要包括設備的局部和表面的防侵蝕，一種是，機械設備內部的金屬部位受到了嚴重的防侵蝕，另一種是，長期浸泡在某種化學液體里面的設備，隨著時間的推移，會產生均勻的防侵蝕問題[2]。

3 冶金機械及設備防侵蝕的原因

冶金機械設備的防侵蝕分為局部防侵蝕和均勻防侵蝕，在局部防侵蝕中，機械部件的金屬部分比較嚴重，而均勻防侵蝕則是在長期浸泡于某些化學介質的金屬裝置中，隨著時間的推移，會產生均勻的防侵蝕。產生這種現象的原因有很多，有內部的原因，也有外部的原因，內部的原因，就是機器的材質，外部的原因，就是機器的運行環境。

3.1 設備本身

由于冶金機械的不同，其結構的材質也不盡相同，因而對不同的介質具有不同的耐蝕性能。第一，在同樣的條件下，具有緊密化學結構的機械裝置，其抗防侵蝕性要高于某些結構粗糙的材料。第二，在化工機械裝置中，某些突出的構件易產生防侵蝕，而在連接構件中，則易產生防侵蝕。第三，機械設備表面的粗糙程度也很高，而且對表面光潔的設備來說，因為有氧化薄膜的保護，所以防侵蝕的速率比較緩慢。

3.2 生產環境的原因

在冶金行業中，由于長期處于高防侵蝕性介質的環境中，長期處于高防侵蝕性介質中的冶金機械設備，其防侵蝕速率將逐步提高。在化工生產中，經常會有酸、堿、鹽等，但這些化學品很容易造成機械設備的防侵蝕。

3.3 多方面外因加劇設備防侵蝕現象

從外部原因來看，第一，在使用過程中，由于經常接觸到化學物質，如果遇到強烈的防侵蝕性，就難以避免設備的防侵蝕。其次，在使用過程中，接觸到的物質是氣體或液體，會導致液體在裝置中流動，如果速度太快，則會在接觸表面形成壓力，增加材料的防侵蝕性。另外，根據化工產品的防侵蝕特性，公司還會制定保養制度，定期進行防侵蝕監控，制定相應的措施。然而，許多企業對設備維護工作的忽略，從而影響了設備的防侵蝕性能[3]。

4 冶金機械設備日常使用的特點

4.1 使用環境

冶金機械設備在惡劣的工作環境中，高溫、高粉塵、嚴重的機械磨損、防侵蝕、多個工作崗位的工作，很容易造成機械的損壞。因此，必須保證設備本身質量可靠，性能穩定，并對其進行有效的日常管理與維修，以及時解決設備的故障和隱患，從而達到延長設備壽命、保證設備穩定運行的目的。

4.2 機械運輸

有的冶金機并不是一直都固定的，有的要頻繁的搬運，有的要遠距離的搬運，有的甚至會在搬運的時候出現凹痕，造成損傷。所以，在設備布置上要合理安排，最大限度地減少運輸，在運送完后要進行細致的維修，確定后才能投入使用。

4.3 技術結構復雜

冶金機械的種類很多，涉及了機電、儀表、液壓、自動化、信息化等多個行業，其中，各種規格、型號、定制、非標準的設備也是五花八門，技術指標千差萬別，機械結構也是復雜的，所以，在操作和維修方面，既要有較高的技術含量，又要有較高的專業水平[4]。

5 機械設備防侵蝕的類型

5.1 化學防侵蝕

前面我們說過，工廠在生產過程中，經常會對某些防侵蝕性的介質進行處理，在接觸到設備的金屬表面后，會發生一系列的化學反應，從而破壞設備的表面，在合適的情況下，這種化學反應會變得更加激烈，防侵蝕也會越來越厲害，這就是化學防侵蝕。

5.2 電化學防侵蝕

一般情況下，電化學防侵蝕是在潮濕的環境下進行的，當設備與電解液接觸時，會產生一種強烈的電化學防侵蝕。

5.3 其他防侵蝕

按防侵蝕原因分為疲勞防侵蝕、高溫氧化反應防侵蝕、磨損防侵蝕等。根據設備防侵蝕的種類，可以分為：熱處理、電焊、電化學防侵蝕、物理防侵蝕等。在其中電化學的防侵蝕的影響是最大的[5]。

6 冶金機械設備的防侵蝕策略

近幾年，冶金機械設備的運行狀況普遍不佳，致使其在使用過程中出現了許多問題，其中防侵蝕問題尤為嚴重。在冶金機械設備中，防侵蝕是一個普遍存在的問題。在局部防侵蝕方面，通常以金屬構件為主，其他構件防侵蝕較小。而均勻防侵蝕，則是指冶金機械設備在化學溶液中浸泡一段時間后，會出現均勻的防侵蝕現象。而這樣的問題，也會影響到整個冶金設備的正常運轉。因此，我們要根據冶金機械的實際使用狀況，全面分析目前的防侵蝕狀況，并根據實際需要，進行有針對性的改進和改進，從而使冶金設備的性能得到充分的發揮，從而推動冶金業的發展。加強對冶金機械設備防侵蝕工作的認識，是提高企業生產安全、高效的關鍵。目前許多冶金設備都使用普通的碳鋼材料，這種鋼材在干燥、無防侵蝕性介質環境中具有很好的耐防侵蝕性，但在酸性、堿性、潮濕、電場等環境下，其耐防侵蝕性就會大打折扣；而有些冶金機械，則會在大氣中發生氧化等化學反應，在使用中會產生防侵蝕。

6.1 防侵蝕方法

一是，表層涂料。在機械設備表面涂敷抗氧化物質，使其與防侵蝕介質分離，從而實現對金屬的防侵蝕。尤其是金屬的機械裝置，其抗氧化性能較差，可在其表面鍍上一層強氧化劑。二是，添加涂層。鋁合金的機械部件在空氣中會產生一種較厚的氧化膜，因此可以通過電鍍工藝進行處理。三是，強化電化學防護。在冶金設備的陰極保護裝置中，有很多的化學防護措施是通過化學反應來實現的。采用陰極連接，避免了設備的電氣防侵蝕和電化學防侵蝕。

6.2 添加在冶金設備介質防侵蝕緩沖液中

在冶金機械和設備中添加緩蝕劑是當前比較常用的防侵蝕技術。一般情況下，應嚴格控制緩蝕劑的濃度范圍，不僅要滿足冶金技術要求，而且要定期檢修，以保證其壽命。重視源頭治理、新設備、新設備、科學、合理的防侵蝕措施、國家經濟政策的調整與發展、固定資產的逐年增長、企業發展程度的提高、新設備的安裝、調試。因此，在原有的設計方案中，應采取新的設備，新的防侵蝕技術，新的材料，新的技術。防侵蝕防護是一門新興的新興學科，新技術、新材料不斷涌現，設計者們充分發揮自己的技術優勢，引領著新技術的推廣和應用。同時，作為一家鋼鐵企業，也要在生產實踐中持續發展防侵蝕工藝，不斷提升工藝、管理、施工質量、施工單位的檢查，確保高品質的產品的防侵蝕；同時，業主也敢于否認是不適合自己的公司生產的不合理的設計，設計上的改變，采用符合自己企業的生產方案，在濕法冶金工藝中延長設備的使用壽命。

6.3 對機械設備的材料合理選擇

第一，要了解設備的工作環境，包括溫度，防侵蝕物質成分，濃度，應力狀況等。第二，應特別注意設備的規格，類型，結構和要求。第三，在選用時應充分考慮設備使用壽命，滿足生產需要，并保證設備及管道材料的劣化，要兼顧采購和維護費用的優化，以減少防侵蝕。同時，在機械、耐防侵蝕等方面也要注意設備的制造工藝。

6.4 緊密結合實際情況針對性設計防侵蝕防護方案

為保證冶金機械設備的安全運行，有效的控制和防止防侵蝕的發生，必須根據生產實際，對冶金機械設備的防侵蝕狀況進行分析，從根本上解決問題，從根本上解決問題，從根本上解決問題。同時，在日常工作中，要明確冶金機械的安全保護責任，要做好防侵蝕技術培訓，引導廣大鋼鐵企業積極參加，以增強其防護作用。同時，加強對保護措施的執行，保證了冶金機械設備的安全、有效地運轉。

6.5 注重冶金機械設備防侵蝕防護技術水平的提升

為了提高冶金機械的防侵蝕效果，提高其防侵蝕效果，必須從工藝上進行改進和改進。一是，防侵蝕涂料，是指在冶金機械的防侵蝕表面涂上防銹涂料，使其與防侵蝕介質相分離，達到防侵蝕、防侵蝕的目的。通常，對冶金設備進行高抗氧化的材料進行噴涂。二是，鍍層，冶金機械零件因長期處于潮濕環境下，其表面會形成一層氧化膜，為防止防侵蝕，需要對其進行電鍍，以改善其抗防侵蝕性能。另外，在有條件的情況下，應增加電化學防護，或在冶金設備介質中加入緩蝕劑，以實現防侵蝕。

6.6 建立健全管理制度

在濕法冶金行業，建立和完善設備防侵蝕管理體系是一項基礎工作。由于冶金行業的設備、設施、規模、使用需求各不相同，且與前、后兩個系統之間有著緊密的關系，所以要制定設備的防侵蝕管理制度和運行規程，確保設備的安全、高效運行，以確保生產的連續性和可持續性。某鋼鐵公司，規定的浸出罐檢查周期為30天，但在--次例檢中，發現罐內的蒸氣將罐壁上的耐酸瓷磚沖走了4塊，如果設備檢查人員不能及時檢查，沒有發現問題，10個罐子就不能正常工作了，系統也會癱瘓，生產也就泡湯了。

6.7 做好設備實施的周期性防侵蝕計劃檢修

由于冶金行業處于惡劣的生產環境中，各種酸、堿、鹽時時作用在機器上，即使采取了防侵蝕措施，也難免會發生一些防侵蝕問題。如果在生產的過程中，僅僅是為了制造，那么設備和設施就會受到損傷，從而導致整個系統的崩潰。所以，及時安排設備維修，維護和防侵蝕，預防和防止重大設備的重大事故，對于企業的生產十分有益。

6.8 高度重視環保設備的防侵蝕

從表面上看，環保設備投資大，利潤低，有些冶金公司不愿在設備上投資防侵蝕，只在工廠里安裝一套設備，慢慢地，環境越來越差，工人們都得了職業病，到了一定的時候，公司就會花大價錢去治療。所以，增加對環境保護設施的防侵蝕投資，是公司的長期戰略決策，可以為公司創造更多的隱性收益。

6.9 冶金機械設備的日常防護

設備的保護是指在設備運行期間，通過檢測、調整加工過程中因摩擦而產生的工藝變更。本工程作為一項長期的工作，其首要工作是保證員工的維護與運行。最主要的設備維修方式是根據有關的設備數據進行啟動、潤滑、調整和保護。設備維護主要有：設備定期維護，設備潤滑和更換，預防性測試，設備校準精度，設備防侵蝕維護和一次維護。設備的例行維修一般是指員工在使用設備之前、使用過程中和使用之后所要進行的例行維修。設備的例行維修是為了降低損耗，保證設備的技術性能。設備的日常維修工作的基本要求：一是，員工應嚴格按照設備使用規范，對設備的使用情況進行定期的記錄，包括在使用前和使用后，還要保證設備的干凈、安全設備和管線的正常使用，并定期擦拭設備的各個部件，以避免設備的泄漏和漏油。當心抽油量，確認裝置已開鎖，并認真地檢查設備的安全。在進行優化時，首先要對冶金設備進行防侵蝕防護的成因有一個全面的認識。二是，針對其化學作用和多種防侵蝕現象，采取科學、合理的防侵蝕措施，以有效地改善其工作效率、質量和防侵蝕性能，從而大幅度地降低企業的生產成本，從而推動企業的可持續發展。

6.10 對機械設備的使用進行標準化管理

機械設備防侵蝕性能的提高，要求對機械設備的使用進行嚴格的規范化管理，在管理上要做到規范化，要有嚴格的管理流程，從設計到生產的全過程。在進行管理時，首先要提高管理者的整體素質，同時，通過對管理者的相關培訓，向管理者講解先進的管理理念。管理人員應加強設備的使用和保養，重新分配管理人員，合理安排人員的年齡、經驗和專業水平，以保證管理者的高效管理。設備的使用，維護，設備的使用，維護，安裝等各個環節分開，由管理者根據各自的職責來進行管理，以防止管理不當和職責相互抵觸。加強防侵蝕工作，增強安全意識，定期巡視，制訂進度，建立責任制度，及時發現問題，防止防侵蝕進一步惡化。

6.11 重視設備技術改造

隨著技術的發展和技術的進步，以及軍用和航天技術的普及，傳統的技術已經過時，或者已經被淘汰了，因此，對現有設備進行技術改造，采用新技術、新工藝、新材料等，以調整產品結構，提高產品質量，增加產品品種，提高產品競爭力，減少消費，提高資源綜合利用，治理環境，提高經濟效益。

6.12 注重源頭管理，對新設備設施設計出科學合理的防侵蝕方案

由于國家產業政策的調整，國民經濟的發展，固定資產投資逐年增長，企業規模不斷擴大，各種新的設備和設備不斷出現。所以，設計師們應該采取新的防侵蝕技術、新的材料、新技術，而不是簡單地利用老式的設計。防侵蝕技術是一種新技術新材料不斷出現的新技術新材料，應充分利用自身技術優勢，積極引導新技術的推廣與應用。濕法冶金企業要在持續的生產實踐中不斷地培養技術管理人員，提高工藝、管理水平，監督檢查施工單位的施工質量，拿出高質量的防侵蝕產品；同時業主方也要敢于否定不適合自己企業生產的不合理設計，變更設計，使用符合自己企業生產的方案，延長設備設施在濕法冶金過程中的使用壽命。例如，某濕法煉鋅廠的鋼屋架，本來是用來刷氯磺化聚乙烯的，但經過專家討論，在酸堿和強酸的環境下，用涂料制作鋼屋架是不合情理的，再加上環氧玻璃纖維板的使用，經過4年的實踐，鋼屋架的結構基本沒有問題

6.13 增設電鍍層

鋁質機械零件能夠在潮濕的空氣中形成一層致密的氧化膜，以避免侵蝕，利用鋁合金制造的機械部件，可以在潮濕的空氣中生成一種高密度的氧化膜，從而防止侵蝕[6]。

7 結語

總而言之，在進行防侵蝕措施優化時，必須對冶金機械設備的防侵蝕原因進行全面的認識，并根據其防侵蝕的化學原理，制定科學的、合理的防侵蝕方法，開發新的防侵蝕技術，生產出具有較強耐防侵蝕性的設備，以提高產品的性能和質量，從而可以降低生產成本，促進冶金企業的可持續發展。