魏波
(安陽鋼鐵集團有限責任公司,河南 安陽 455000)
摘 要:高爐是鋼鐵冶煉生產過程中的核心設備,高爐設備運行狀態直接影響作業效率、產品質量與企業效益。然而,在高爐設備投運使用期間,受多方面因素影響,需頻繁開展設備檢修作業,影響到正常生產活動的開展。因此,為改善企業生產情況,文章以高爐設備檢修為切入點,結合自身工作經驗,探討制約高爐設備檢修周期的主要因素,提出相應技術措施,旨在延長高爐檢修周期,實現大計劃、長周期檢修目標。
關鍵詞:高爐設備;檢修周期;技術措施
1 制約高爐設備檢修周期的主要因素
1.1 爐頂系統
在傳統設備檢修模式中,受到爐頂設備性能限制,將檢修周期設定為 2~3 個月,如果檢修間隔時間超過這一期間,容易在性能薄弱部位出現設備老化速度加快、磨損嚴重、料罐襯板抖動的問題,使爐頂設備使用壽命縮短,嚴重時引發多項故障問題出現。爐頂設備的性能薄弱部位包括氣密箱、上下料罐襯板與均壓放散閥三處。首先,氣密箱內部設有潤滑泵,運行期間重復執行布料溜槽打料、自動加油的動作,起到潤滑效果,但由于油泵可儲油量有限,單次注入油量最多可使用100 天,常出現油料泄露等突發情況,進一步縮短了爐頂氣密箱檢修周期。其次,爐頂設備多為高碳合金材料制成,這類材質爐頂設備的抗沖擊、耐磨損效果并不理想,在使用期間受到復雜作業條件影響,出現嚴重磨損,需頻繁更換全新設備或修補磨損部位,以爐料沖擊部位的磨損問題最為嚴重。最后,均壓放散閥在高爐運行期間重復執行閥門啟閉動作,起到控制料罐沖壓放散、保證高爐正常上料的效果。然而,部分老舊型號高爐設備采取閥板-閥座硬接觸的落后密封方式,使用若干定位塊將閥門支撐,在均壓放散閥使用期間,定位塊持續受到關閥振動力與氣流沖擊力作用影響,隨著時間延長,出現定位塊松動脫落、閥門關閉不嚴的問題。
1.2 沖渣系統
在高爐設備運行期間,沖渣系統設備長時間與高度腐蝕性的焦化廢水直接接觸,設備嚴重腐蝕,不得不頻繁更換受損設備、修補防腐保護層,將沖渣系統的檢修周期限制在 2 個月左右,最長可設定在 3 個月,如果未及時開展檢修,將出現管道破裂、閥門失效等故障問題。根據實際生產情況,沖渣系統中的循環泵閥門與配套管道的檢修周期為 2 個月,沖渣設備檢修周期在 2~3個月,;喲b置的檢修周期為 3 個月。
1.3 其他高爐系統設備
根據高爐檢修工作情況來看,除高爐爐頂、沖渣系統等核心設備外,系統泵房、主皮帶傳動系統等其他系統設備的工況穩定性較差,沒有滿足實際生產需要,或是頻繁出現故障問題。以國內鋼鐵企業的 2000 m3 級和4000 m3 級高爐設備為例,某些 2000 m3 級高爐設備存在軟水量過少的問題,高爐在高強度冶煉運行工況時的爐體水流量超過 4500 m3 /h,而系統泵房所能承受的最大軟水流量僅為 4000 m3 /h,因缺少軟水,出現爐缸工作溫度過高、碳磚侵蝕程度嚴重的問題,且高爐爐體使用壽命有所縮短。同時,4000 m3 級高爐設備存在主皮帶傳動系統過幅振動的問題,電機與減速機等設備在振動作用下出現故障問題,對高爐上料效果造成影響,雖然該企業采取灌漿加固設備底座的方法,但實際處理效果并不理想。
2 延長高爐設備檢修周期的技術措施
2.1 爐頂設備檢修技術攻關
(1)氣密箱。目前來看,多數型號高爐設備均采取氣密箱雙泵潤滑方式,在箱內傾動軸部位各設置一個潤滑泵與配套油管,受到潤滑油泵數量限制,最大儲油量有限,在全天候給油潤滑條件下最多可支撐 100 天。針對這一問題,可以對氣密箱結構進行優化改進,將原本的雙泵潤滑方式調整為三泵潤滑或是四泵潤滑,額外設置 1~2 個潤滑油泵與配套油管,通過增加最大儲油量的方法來延長氣密箱設備檢修周期,理論層面上,可以將檢修周期延長至 150 天或 200 天,但這會提高氣密箱結構復雜程度。此外,高爐設備的爐內作業條件較為復雜,長時間處于高溫高壓條件,并產生大量粉塵,這也是氣密箱潤滑油泵全天候工作、給油的根本原因。
因此,可選擇采取改善氣密箱各部件冷卻效果及轉動部位密封的措施,改善氣密箱在爐內作業的條件、減少氣密箱加油量與加油頻率,間接延長氣密箱檢修周期。
(2)上下料罐襯板。為解決上下料罐襯板承受過強沖刷力、落料點老化磨損速度過快、需要頻繁更換全新襯板的問題,應從料罐襯板優化設計、表面附加磨料保護層、應用耐磨瓷片的技術改進措施。
第一,料罐襯板優化設計措施是對襯板磨損嚴重部位的規格尺寸進行調整,適當減小易磨損襯板環的高度,或是對料罐襯板結構、材質進行調整。根據實際效果來看,對襯板結構、材質的優化改進,可以全面強化襯板的耐磨性,但襯板表面性能的提升幅度有限,如果無限制使用新型耐磨材料來改造整體襯板,會產生高昂成本。
第二,表面附加磨料保護層措施是在襯板表面加裝一層保護層,采取局部強化襯板耐磨性能方法。如