彭忠奇

（湖南华菱涟源钢铁有限公司焦化厂， 湖南 涟源 417009）

摘 要：对高温环境中焦炉设备的使用现状和维护措施进行了探究，提出具有合理性的维护手段，保证生产工作的顺利进行。

关键词：焦炉设备；高温环境；物理损害；化学损害；措施

1 高温环境下焦炉设备产生物理损害的原因

1.1 物理损害

物理损害是焦炉设备在高温环境下进行生产活动主要受损的一种特性，在焦炉设备的使用过程中，因为需要对煤产品等进行转化，导致了煤自身会不断地散发出极高的热量，加煤口和小炉门等部位都会向外喷火，高温的侵蚀和火苗的因素，长期下去会对设备产生极大的影响。近年来我国钢铁等生产企业，为了减少火源等对于焦炉设备的侵害，经常会采用多种方法进行改善，如在加工过程中减少操作时间，使机器能有时间进行冷却恢复；如研究无烟加煤方式进行生产，增加结合部位的密封性等，但是效果都不显著。可以说，火源的物理损害，是造成焦炉设备老化甚至报废的重要原因。焦炉加煤口的火焰会在煤的加入时突然窜高，通常火焰会达到 2 m 左右的高度甚至更高，甚至会直接烧到加煤车的二楼平台，威胁到了加煤工人的人身安全。同时，在焦炉设备进行运作过程中，热气不断地进行释放，也会对与炉体相近的人造成人身伤害，当相关工作人员直接站在电气室外的时候，热气会直接影响到安装炉门的人，导致拦焦车电气室的温度不断地增高，电气室的设备受高温的影响会发生故障，容易引发更多的电气故障问题，影响了生产的效率。同时，装煤车也是生产过程中重要的工具，在使用装煤车的时候，为了保证添煤的速度均衡，通常装煤车是变频调速的行走方式，但是外部的温度较高时，就会影响到装煤车自身的系统设置，导致装煤车变频器无法启动过载的保护功能，对装煤车造成了极大的损害。当高温环境时，这些物理损害都是十分容易出现的，并且难以有效地杜绝。在高温气体直接烘烤电室外壁的情况下，会导致电机内部温度直线上升，致电机内部容易发生故障，造成内部的变频器过载，使相关生产企业经济受到极大的损失，并且存在很大的安全隐患^[1]。

1.2 化学损害

化学损害不同于物理损害，它不仅是对机器设备的表面造成损伤，更是会发生腐蚀等一系列反应，难以有效地进行修复。在焦炉设备的使用过程中，大多数生产工作都是处在一个封闭的环境中，随着生产的不断开展，煤产品等原材料不断地进行添加，生产环境的温度会不断地变高，导致了原材料等物质会在高温环境下发生反应，造成了设备表面的碳钢的腐蚀速率不断加快。据调查研究，当生产温度超过140 ℃时，设备表面的碳钢发生腐蚀的风险系数是最高的。当生产温度高于 150 ℃，设备表面就会呈现一种较为干燥的状态，发生反应的几率也相对变小。但是生产过程是充满不确定性的，在焦炉设备的使用过程中可能会发生很多的突发情况，如设备运行可能会出现故障，当设备停止运转时，隔热层的化学腐蚀速率也会发生变化，非常容易造成设备的长度和高度发生变化，那时应当立刻停止生产活动，从而会造成极大的经济损失。同时，焦炉设备在实际生产过程中，它的表面都是处在一个相当高的温度下，因此当设备停止运作时，会产生散热现象，温度急剧下降。反反复复之后，就会让设备的外壁和气相内壁受到温差的侵害，造成双重冷凝腐蚀现象，使设备发生严重的损坏^[2]。

2 高温环境下焦炉设备产生物理损害的维护措施

2.1 设备远离火源

在进行煤炭等材料加工转换的过程中，设备生产时会产生火苗，通常设备喷出的火源会直接通过二层平台的小孔烧到上面，会不经意间发生火灾现象。因此，应当使一些设备远离火源，减少火灾出现的可能性。相关生产人员应当加大对于生产平台的密封力度，使火焰难以继续向上燃烧。在生产过程中，一定要对易燃易爆物品进行妥善管理，避免其离火源距离过近，发生爆炸。比如生产过程中煤斗下会有导套油缸，应当远离火源，工作人员可以通过设立支架的形式，对其添加一个连杆，将装煤车的二层平台上放置油缸，从而使油缸远离火源，减少了危险现象的出现，并提高了设备的使用寿命。对于一些无法远离火源的设备，应当强化自身的抗热性与防火性能，优化线路质量，从而使设备更好地运行。

2.2 使用耐高温材料

焦炉设备的材料决定了它在高温下的使用质量，为了应对高温环境，防止物理侵害，应当使用耐高温的材料进行设备的升级，从根本上提升设备的耐高温性，并提升防火能力。当下时代不断地发展变化，各种新型的材料不断地被研发生产，市场上有很多导热性较小、经济性较强的材料，因此可以选择新型耐高温的原材料进行使用，增强设备性能。同时，可以添加一些辅助性降温措施来抵御高温的侵害，在设备的使用过程中，可以在设备外部包裹一层防火石棉布，不仅起到了防火的作用，并可以有效地降低温度。设备内部也应进行强化，使用耐高温材料，如机器内部钢制线管里的电缆，可以进行升级，使用防火型电缆，强化设备内部防火性能，从而抵抗高温环境的影响。还有焦炉设备内部的一些电气配件，也应当使用具有耐高温性能的，避免设备在运行过程中配件受高温损害，造成了设备失灵等状况^[3]。

2.3 选择具有防爆性能的电气设备

焦炉设备长期在高温环境下进行工作，本身具有极高的热量，同时设备所处空间具有封闭性，在生产过程中会产生很多粉尘，高温度与高浓度粉尘相结合，还有一些其他导电情况发生，容易出现爆炸现象。因此应当防患于未然，针对容易爆炸特性，选择一些防爆性能电气设备投入使用，减少爆炸等现象的出现，保障焦炉设备的使用安全。如当下有防爆机的出现，减少了这种情况的发生，因此在使用焦炉设备的时候，相关工作人员还可以有效地利用防爆电机，增强生产过程中的安全指数，从而减少设备故障^[4]。

3 高温环境下焦炉设备出现化学损害的维护措施

3.1 添加涂层进行防腐

为了防止设备表面在高温环境中发生反应，产生剧烈腐蚀现象，可以进行保护涂层的涂抹，将设备表面与外界环境起到了有效隔离，利用腐蚀介质惰性和介电常数较高的无机涂层、有机高分子等，在设备内部形成一个有效的腐蚀电路，从而有效地减少化学损害现象。焦炉设备表面通常都是由金属材料制成，因此在设备的金属表面涂抹漆膜，使空气中的水和离子等物质无法渗透，增加了设备抗氧化能力，从而有效屏蔽腐蚀介质，减少设备的腐蚀现象。在进行防腐技术的时候，首先应当对于修复人员技术水平提出很高的要求，同时应当选择好的涂层材料。其次在涂抹过程中注重慎重考虑大气等外部环境因素，根据生产环境的实际情况，确定防腐蚀涂料的种类及涂抹的方式。

3.2 严格执行推焦计划

在设备使用的封闭环境中，随着温度的不断升高，设备表面的碳钢材料接触到空气中的水分子等之后，腐蚀速率会不断地上升。在-4～150 ℃时，碳钢工作温度在隔热层下发生腐蚀的风险最高。因此应当加强对于炉温的控制力度，严格执行推焦计划，及时清除焦炉设备外部的石墨，避免石墨等物质发生化学反应，强化炉体质量。

4 结语

焦炉设备长期使用在一个高温环境中，不仅对于设备本身质量有很大影响，同时更是存在着巨大安全隐患。因此，相关修复人员必须要提高自身的技术水平，了解焦炉设备物理损害及化学损害的原因，并制定有针对性的修复措施，提升焦炉设备耐高温能力，强化设备质量，从而提高生产效率，保证产业活动的顺利进行。

参考文献

[1] 李红武.高温环境下焦炉设备的维护措施[J].化工管理，2015（22）：52.

[2] 赵永峰.基于高温环境下焦炉设备的维护措施研究[J].中国科技投资，2017（6）：261.

[3] 治兴伟.基于高温环境下焦炉设备的维护措施研究[J].中国化工贸易，2017（9）：201.

[4] 王小强.高温环境下焦炉设备的维护措施[J].化工管理，2018（5）：198-200.