魏 波
（安阳钢铁集团有限责任公司，河南 安阳 455000）
摘 要：高炉是钢铁冶炼生产过程中的核心设备，高炉设备运行状态直接影响作业效率、产品质量与企业效益。然而，在高炉设备投运使用期间，受多方面因素影响，需频繁开展设备检修作业，影响到正常生产活动的开展。因此，为改善企业生产情况，文章以高炉设备检修为切入点，结合自身工作经验，探讨制约高炉设备检修周期的主要因素，提出相应技术措施，旨在延长高炉检修周期，实现大计划、长周期检修目标。
关键词：高炉设备；检修周期；技术措施
1 制约高炉设备检修周期的主要因素
1.1 炉顶系统
在传统设备检修模式中，受到炉顶设备性能限制，将检修周期设定为 2~3 个月，如果检修间隔时间超过这一期间，容易在性能薄弱部位出现设备老化速度加快、磨损严重、料罐衬板抖动的问题，使炉顶设备使用寿命缩短，严重时引发多项故障问题出现。炉顶设备的性能薄弱部位包括气密箱、上下料罐衬板与均压放散阀三处。首先，气密箱内部设有润滑泵，运行期间重复执行布料溜槽打料、自动加油的动作，起到润滑效果，但由于油泵可储油量有限，单次注入油量最多可使用100 天，常出现油料泄露等突发情况，进一步缩短了炉顶气密箱检修周期。其次，炉顶设备多为高碳合金材料制成，这类材质炉顶设备的抗冲击、耐磨损效果并不理想，在使用期间受到复杂作业条件影响，出现严重磨损，需频繁更换全新设备或修补磨损部位，以炉料冲击部位的磨损问题最为严重。最后，均压放散阀在高炉运行期间重复执行阀门启闭动作，起到控制料罐冲压放散、保证高炉正常上料的效果。然而，部分老旧型号高炉设备采取阀板-阀座硬接触的落后密封方式，使用若干定位块将阀门支撑，在均压放散阀使用期间，定位块持续受到关阀振动力与气流冲击力作用影响，随着时间延长，出现定位块松动脱落、阀门关闭不严的问题。
1.2 冲渣系统
在高炉设备运行期间，冲渣系统设备长时间与高度腐蚀性的焦化废水直接接触，设备严重腐蚀，不得不频繁更换受损设备、修补防腐保护层，将冲渣系统的检修周期限制在 2 个月左右，最长可设定在 3 个月，如果未及时开展检修，将出现管道破裂、阀门失效等故障问题。根据实际生产情况，冲渣系统中的循环泵阀门与配套管道的检修周期为 2 个月，冲渣设备检修周期在 2~3个月，粒化轮装置的检修周期为 3 个月。
1.3 其他高炉系统设备
根据高炉检修工作情况来看，除高炉炉顶、冲渣系统等核心设备外，系统泵房、主皮带传动系统等其他系统设备的工况稳定性较差，没有满足实际生产需要，或是频繁出现故障问题。以国内钢铁企业的 2000 m3 级和4000 m3 级高炉设备为例，某些 2000 m3 级高炉设备存在软水量过少的问题，高炉在高强度冶炼运行工况时的炉体水流量超过 4500 m3 /h，而系统泵房所能承受的最大软水流量仅为 4000 m3 /h，因缺少软水，出现炉缸工作温度过高、碳砖侵蚀程度严重的问题，且高炉炉体使用寿命有所缩短。同时，4000 m3 级高炉设备存在主皮带传动系统过幅振动的问题，电机与减速机等设备在振动作用下出现故障问题，对高炉上料效果造成影响，虽然该企业采取灌浆加固设备底座的方法，但实际处理效果并不理想。
2 延长高炉设备检修周期的技术措施
2.1 炉顶设备检修技术攻关
（1）气密箱。目前来看，多数型号高炉设备均采取气密箱双泵润滑方式，在箱内倾动轴部位各设置一个润滑泵与配套油管，受到润滑油泵数量限制，最大储油量有限，在全天候给油润滑条件下最多可支撑 100 天。针对这一问题，可以对气密箱结构进行优化改进，将原本的双泵润滑方式调整为三泵润滑或是四泵润滑，额外设置 1~2 个润滑油泵与配套油管，通过增加最大储油量的方法来延长气密箱设备检修周期，理论层面上，可以将检修周期延长至 150 天或 200 天，但这会提高气密箱结构复杂程度。此外，高炉设备的炉内作业条件较为复杂，长时间处于高温高压条件，并产生大量粉尘，这也是气密箱润滑油泵全天候工作、给油的根本原因。
因此，可选择采取改善气密箱各部件冷却效果及转动部位密封的措施，改善气密箱在炉内作业的条件、减少气密箱加油量与加油频率，间接延长气密箱检修周期。
（2）上下料罐衬板。为解决上下料罐衬板承受过强冲刷力、落料点老化磨损速度过快、需要频繁更换全新衬板的问题，应从料罐衬板优化设计、表面附加磨料保护层、应用耐磨瓷片的技术改进措施。
第一，料罐衬板优化设计措施是对衬板磨损严重部位的规格尺寸进行调整，适当减小易磨损衬板环的高度，或是对料罐衬板结构、材质进行调整。根据实际效果来看，对衬板结构、材质的优化改进，可以全面强化衬板的耐磨性，但衬板表面性能的提升幅度有限，如果无限制使用新型耐磨材料来改造整体衬板，会产生高昂成本。
第二，表面附加磨料保护层措施是在衬板表面加装一层保护层，采取局部强化衬板耐磨性能方法。如某钢铁企业选择在料罐衬板表面加装 Q345 低合金钢强度板，与原有衬板共同形成鱼鳞状结构，将单段钢板的长宽度保持在 400 mm 与 100 mm 内，相邻两段钢板间隙在 90 mm 内，由板层间炉料替代衬板承受冲击作用。
第三，应用耐磨瓷片措施是在衬板表面铺贴由Al2O3 材料制成的特种刚玉陶瓷片，此类陶瓷的洛氏硬度高达 85~90 HRC，同一工况条件时的耐磨性能为锰钢280 倍，可以保持 10 年左右使用寿命，有效适应高温、高压环境。然而，特种刚玉陶瓷有着易破碎、无法采取衬板开孔方式或强力胶粘贴方式来固定陶瓷片的局限性，可采取衬板表面焊接钢方盒，在方盒底座涂刷强力胶粘固陶瓷片的安装方法。
（3）均压放散阀。对于均压放散阀，可采取改进密封方式、调整阀板关闭方向和改变支撑形式的技术措施。其中，将密封方式改进为软密封加装一道硅胶密封圈，保持阀座与硅胶密封圈的紧密贴合状态。将阀板关闭方向由原先的朝高炉内部气流流向调整至逆气流方向，以此来减轻阀板在执行开启、闭合动作时的磨损程度。将阀板支撑结构由若干定位块固定方式改变为阀板主轴一体化支撑方式，解决定位块受振动影响频繁松脱掉落的问题。
2.2 冲渣设备检修技术攻关
（1）单泵冲渣。现有高炉冲渣系统普遍设置 4 台循环泵，将循环泵分为 2 组，定期切换两组循环泵的投用、备用工作状态，在循环泵切换期间，阀门和管道将受到水渣冲击力与焦化废水腐蚀作用影响，由此出现泄漏问题。因此，需要对高炉冲渣方法加以改造，将原本的多台循环泵进行功能整合处理，减少循环泵数量，设置一台循环泵独立开展冲渣作业，以及对喷嘴、渣沟等部位结构进行优化改进，重点体现冲制点合理性与炉渣流动顺畅性，这将起到减轻管道阀门磨损量、保证设备稳定运行的作用，延长检修周期。
（2）改善设备耐磨性能。为解决冲渣系统设备磨损速度过快的问题，应使用新型耐磨材质的设备装置，从根源上解决这类问题，延长冲渣设备的使用寿命。例如，对于粒化池，可涂抹耐磨陶瓷涂料。对于粒化通道，可选择使用陶瓷金属复合材质和耐磨合金材质制成的通道。对于冲渣阀门设备，则使用渗碳化钨钢材质制成的阀件。如此，可以将冲渣设备实际使用寿命从 2~3 个月延长至 6~12 个月不等，以此来延长冲渣设备检修周期，并具备同步开展冲渣、炉顶与其他高炉设备检修作业的 条件。
2.3 其他高炉设备检修技术攻关
（1）高炉强化冷却改造。针对高炉软水量无法满足高强冶炼生产需要的问题，应采取强化冷却改造措施，将高炉软水系统的一路供水方式改变为多路供水方式，通过对应冷却壁直冷管流向高炉炉体、炉底等部位，并控制软水始终保持循环流通状态，以此来改善高炉冷却效果，在实际软水流量稍低于炉体水流量的条件下，也可以满足生产需要，有效控制炉缸温度。例如，某些企业已将 2000 m3 级软水系统改造为两路供水，一路 600 m3 /h 软水流向高炉底部，另一路 3400 m3 /h 软水流向高炉炉体，额外设置加压泵设备，对高炉炉底回流软水进行加压处理，将处理后的软水用于冷却局部炉体，在加压作用下，软水流速大幅增加，由此取得理想的循环冷却效果。
（2）主皮带永磁涡流柔性传动改造。针对主皮带传动系统过幅振动的问题，可采取永磁涡流柔性传动技术，对原有主皮带系统进行升级改造，去除系统中的液力耦合器等设备，加装永磁调速器，以磁力连接方式来取代原有的机械连接方式，在永磁调速器控制下形成磁场，基于感应电流磁场与永磁场的相互作用力，形成磁力矩、带动转子旋转和输出扭矩，实现动力传递，使主皮带传动系统和配套电机、减速机等设备可以在无振动条件下完成生产任务。
3 延长高炉设备检修周期的几点建议
3.1 优化作业操作方法
在高炉设备检修工作展开前，检修人员应根据自身的工作经验选择相应的检修方法，以此强化检修工作质量及水平。其次，应拟定科学完善的检修方案，对检修标准工艺要求、检修工具使用要点加以明确，充分考虑到检修过程中极易出现的各项问题，通过事前控制措施对其加以解决。
3.2 科学选择检修材料
在高炉设备检修期间，各类检修材料的质量也能够对检修工作质量产生不可忽视的影响。以螺丝材料为例，在检修过程中，不同种类螺丝的性质会存在着明显的差异，一旦未做好螺丝材料的选择工作，虽然短时间内检修工作能够达到标准，但在长时间运行过程中，螺丝性能将会对高炉设备的功能发挥产生负面影响。
在各项检修工作展开前，应根据检修工作要求，选择相应的检修材料进行使用，以此延长高炉设备使用年限。此外，通过检修材料质量控制措施，还能够为后续检修工作的展开提供有利的条件。
3.3 科学选择检修工具
在高炉设备检修过程中，检修工具的重要作用也不容忽视。科学合理的对检修工具加以应用不但能够降低检修人员工作压力，还能够提升检修工作效率。例如，在主卷扬钢丝绳更换期间，可通过弯形装置使钢丝绳更换过程更加安全高效。
3.4 优化配置检修人员
在检修人员配置过程中，应对各检修人员的责任加以明确，以此使检修人员养成良好的工作态度。其次，应根据检修工作要求，做好人员分配工作。此外，还可将检修过程与绩效相互结合，以此使检修人员能够全身心的投入到工作当中，避免返工问题出现。最后，高炉设备检修过程极为繁琐，检修过程涉及多个工种，应做好相应的培训工作，使检修人员充分掌握各项检修工作要点。当设备出现临时状况时，应及时采取措施加以解决。通过这种方式不但能够提高高炉设备检修工作效率，还能够确保检修过程更加安全。
3.5 做好检修记录工作
在高炉设备检修过程中，检修人员还应做好相关信息记录工作，及时对检修过程中出现的故障问题加以总结，明确故障问题产生的原因，随后最好后续此类故障应对方案拟定工作。当后续再次出现此类故障时，能够及时采取有效的措施对其加以解决。
4 结 语
综上所述，为同步实现保证高炉设备稳定运行、延长高炉检修周期、降低设备检修成本与减轻工作量的目标。钢铁冶炼企业必须对高炉设备检修周期问题予以高度重视，深入了解高炉检修周期过短问题的产生原因，针对性落实炉顶设备、冲渣设备与其他高炉设备的技术改造措施，始终维持高炉设备的良好运行工况，做到对症下药。
参考文献
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