鄂钢高炉装备技术及设备管理的进步

2007-11-30 13:36:06

      一、概况

      2004年前，鄂钢炼铁厂有1号 (544m3)、2号 (620m3)、3号(380m3)3座高炉，高炉装备水平不高，设备管理也比较落后。随着4号1080m3高炉在2004年底的投产，鄂钢高炉装备水平全面升级。4号高炉采用了PW型无料钟炉顶、薄壁炉衬、软水密闭循环、富氧喷煤、高炉专家系统、DDS泥炮和DDS 开铁口机等一系列新技术、新设备，给鄂钢炼铁设备管理提出了更高的要求。近年来，鄂钢炼铁厂创建一套适合装备升级和强化冶炼需要的现代设备管理 体制，取得了较好的成效，鄂钢高炉炼铁主要技术经 济指标明显改善，休风率明显降低(见表1)。

表 1  鄂钢高炉炼铁主要技术经济指标

      二、高炉装备技术的进步

      2.1 4号高炉采用PW型串罐式无料钟炉顶

      鄂钢1号、3号使用的是马基式双钟炉顶，与无料钟炉顶相比，马基式双钟炉顶有布料不灵活、不利于改善布料、煤气利用率低、密封性能不好、不利于提高炉顶压力以及维修不便等缺点。2号高炉采用了国内生产的无料钟炉顶，在使用中出现了一系列的问题，如：截料阀易卡死，炉顶无法正常上料；下密封阀封环磨损太快，寿命短；溜槽寿命短。因此，新建4号高炉时，选用了国内最先进的PW型串罐式 无料钟炉顶，主体设备包括：受料斗、上部料闸、称量料罐(含有上密封阀)、均压／均压放散阀、下阀箱 (含料流阀及下密封阀)、气密箱总成(含有差动减 速箱)、布料溜槽、探尺、控制系统。

      鄂钢4号高炉PW型串罐式无料钟炉顶具有以下特点：

      (1)炉顶设备中，除溜槽传动齿轮箱和探尺为电动外，上料闸、上下密封阀、均压／均压放散阀、料 流调节阀均采用液压传动，各设备均按程序自动连锁操作，并且在机旁设置有便于检修的手动操作装置。

      (2)采用软硬密封的上、下密封阀及称量料罐，具有良好的高压密封性能，可实现高炉高压操作；溜槽传动齿轮箱具有灵活、均匀布料手段，可进行快速旋转布料、螺旋布料、定点布料和扇形布料等。炉喉料面采用2个交流变频电机驱动的垂直探尺测量，探测范围为6m，具有连续测量及点测量的功能。

      (3)炉顶安装红外线摄像仪及图像处理系统， 可以监视高炉料面、煤气流分布及料溜槽状况。

      2.2 4号高炉炉体采用全冷却壁薄壁炉衬结构

      鄂钢1号、2号、3号高炉冷却壁使用工业净化水冷却，其水质差，冷却壁易结垢，冷却效果差，使用寿命短，且不便维护和重新修复使用，容易造成冷却壁漏水结瘤，破坏操作炉型，严重影响高炉强化冶炼。4号1080m3高炉炉体采用了先进的全冷却壁 薄壁炉衬结构。从炉底到炉身共有14段，1~4段为光面低铬铸铁冷却壁，壁厚为175mm，5~10段为球墨铸铁镶砖冷却壁，壁厚为350mm，背部有蛇形 水管冷却，11~13段为低铬铸铁镶砖冷却壁，壁厚为230mm，14段为低铬铸铁倒扣式光面冷却壁。全冷却壁薄壁炉衬的特点是：高炉内型平滑，炉体冷却 均匀，有利于高炉高产节能，有利于高产顺行，有利于高炉强化冶炼，有利于实施穿管及冷却壁的养护，从而延长冷却壁的使用寿命。

      鄂钢4号高炉采用软水密闭循环冷却新技术，具有以下优点：

      (1)冷却介质软水水质好，不结垢，传热效率高，提高了冷却效果，延长了冷却器元件的使用寿命，使高炉体长寿。

      (2)冷却介质的使用消耗量大幅度降低，水循环率达99％以上，节约用水，效果显著。

      (3)节约能源。能充分利用循环水泵吸人侧的回水背压能，大幅降低电能消耗。

      (4)密封冷却系统充人一定压力的氮气，有效地防止外界大气中的氧气进入冷却系统，不但提高了冷却水的欠热度，更改善了冷却效果，而且极大地 降低了冷却系统中金属元件的的腐蚀速度，明显延 长器件的使用寿命。

      (5)冷却系统无废水排放，消除了环境污染，保持了生态环境。

      2.3  内燃式热风炉

      高风温是降焦节能的重要措施。鄂钢4号高炉配备3座内燃式热风炉，热风炉炉箅子孔为三瓣梅花形结构，箅子板厚度为280mm，支撑梁采用箱形结构，能很好的提高支撑系统的稳定性，炉箅子支柱的布置根据蓄热室断面积形状而定，尽可能使载荷均布。

      鄂钢焦炉煤气资源十分紧张，为确保热风炉单烧高炉煤气时，送风温度达到1150～1200℃，为提高系统热效率，节约能源，采用了高效分离式热管换 热器回收热风炉烟气余热，同时对助燃空气和高炉 煤气进行双预热。

      2.4 炉渣处理系统

      鄂钢1号、2号、3号高炉均采用水槽式冲渣法，在运行过程中存在以下问题：①耗水量较大，浪费水资源。②冲渣泵房水压不稳，渣子流动性差，容易造 成水槽结渣结铁，堵塞渣槽。③遇渣铁分离不好时，容易发生水槽爆炸事故，危害职工生命安全。针对1号、2号、3号高炉出现的问题，我们提升 炉渣处理系统装备，4号1080m3高炉炉渣处理系统果断选用嘉恒法炉渣粒化装置，共2套，南北出铁场各1套，主要设备由流嘴、粒化轮、脱水器、横梁(包括挡渣罩、受料斗等)、集水槽、排气装置等组成。使用2年多来，较好地解决了渣中带铁易爆炸的问 题，同时节约水资源及减少土地的占用量。

      2.5 槽下板式振动筛改型为梳齿式棒条筛

      随着高炉强化冶炼料批扩大和原料的变化，发现各高炉烧结矿筛和焦筛出现万向联轴器故障频繁，振动筛筛孔易堵塞、易磨损、使用寿命短，且过筛效果差等问题，影响了槽下正常配料，筛板更换频繁 致使备件成本急剧升高。从2005年6月起，分别 汰了1号、2号、3号、4号高炉槽下的矿焦振动筛，选用了梳齿式棒条振动筛，取得了良好的效果，筛孔不易堵塞，筛板耐磨损，故障率低，维修方便，有效地保证了高炉精料入炉。

      2.6 喷煤系统的改进和完善

      4座高炉喷煤系统，限制喷吹使用的问题主要有：①喷煤分配器输出管道布置不合理，距离各个风口长度不均匀，造成风口不能均匀喷煤，风口燃烧温度波动大；②喷煤分配器内径空腔面积较小，喷煤支管管径偏小，仅仅为Φ25mm×3mm，且直角转弯较多，造成分配器管道频繁堵煤和管道破损，煤粉浪费较大，污染严重；③喷煤分配器设置为单台，出现故 障，须要检修时，不能喷煤，严重影响了高炉的操作 调剂，制约了喷煤比的进一步提高。

      2005年5月，先从4号高炉进行了喷煤系统的改造试点，改造成功以后又逐步对1号、2号、3号高 炉喷煤系统进行了如下改造：

      (1)进行分配器的重新选型。将分配器盘式内 腔面积扩大，同时再增加了1台，便于故障维修时使用。

      (2)将2台分配器从炉前区域上移至炉身26m高平台，管线随炉体垂直往下走，保持管线流畅。更换现有的喷煤支管改为Φ5mm×5mm，扩大了支管截面积。

      (3)克服现场管线布置难的问题，将喷吹支管做到等长，解决了均匀喷煤的问题，喷煤系统故障率明显降低，富氧率、喷煤比明显提高。

      三、设备管理的进步

      鄂钢4号高炉投产初期，由于操作人员、设备维修人员以及设备管理人员，对新设备、新工艺、新技术的操作、结构、性能、检修都不熟悉，加之有些关键 设备因厂商技术保密没有提供图纸资料（如无料钟没有图纸和其他相关资料），在设备维护保养以及故障判断和处理上都跟不上。此外，新老设备点检 标准、润滑标准、检修标准也相应发生变化。与此同时，4号高炉强化冶炼水平也逐步提高。这些都给 鄂钢设备管理工作提出了新要求。为了适应高炉强 化冶炼的需要，为了完成鄂钢炼铁厂各项经济技术 指标，我们必须打破旧的、传统的、落后的设备管理 体制，必须按照现代设备管理要求，创建一套适合装 备升级需要、适合强化冶炼需要的现代设备管理体制。

      3.1 强化设备计划管理

      (1)建立关键设备台帐。认真分析关键设备及零部件的故障特性和受损规律，并建立起跟踪台帐。

      (2)精确核算各项费用支出，全面控制生产成本。根据各类备件的消耗情况，将备件、辅材费用层 层分解到工段、班组。2006年备件计划金额为2900 万元，实现管理制度改革后，节约了200多万元，辅材计划节约223万元。

      (3)推行设备寿命周期管理和零库存管理。根据关键设备跟踪台帐，实施重点设备定时进行检修 或更换，从而减少了设备故障的发生。如2号高炉 布料溜槽寿命周期一般为1年，料车钢绳一般为6 ～8个月，液压泥炮的打泥机构为 1年，我们均严格 按照使用寿命周期进行检修与更换。

      (4)加强机旁备件的管理。制定机旁备件储备 定额，设置现场备件存放区，建立机旁备件储备台 帐，收到明显效果，各工段机旁备件管理进一步规范 化和标准化。

      (5)建立设备备件修复制度，降低备件消耗。 制订《备件质保期管理办法》、《事故备件管理办法》、《备件质量评议索赔管理办法》、《设备修旧利 废管理办法》等制度，建立备件修复记录，理顺修复 程序，明确备件修复奖励办法，因此，近年来各工段 在备件修复工作上真抓实干，设备修复工作取得了明显成效，节支降耗效果明显。

      3.2 加强设备运行管理

      (1)加强突发事故、故障的管理和考核。

      (2)制订《关键设备事故应急预案》。有计划地开展相关项目的演习，有效地缩短了故障的处理时间。

      (3)强化备件、辅材质量控制。明确点检员是备件材料的检查、检验的主体，对质量直接负责，建 立设备检修档案，记录更换时间、上机件明细等。

      (4)加强设备运行信息管理。规定点检员和岗位操作人员，每天做好设备运行信息记录，设备故障 信息及时汇报，遇关键设备故障信息，工段必须及时向技术设备科汇报，然后由科室集中研究处理方案，做到及时查出设备故障隐患，及时解决现场问题。每天对整个设备运行状况进行分析总结，提出改进 措施，使故障时间、故障次数、设备可开动率等主要 指标明显改善，有力地保证了设备稳定运行。

      (5)加强岗位操作人员的培训，规范操作，在设备检查中发现许多岗位存在着违章操作的现象，造 成人为生产和设备故障，损坏设备，影响生产。针对这种现象，组织厂工艺技术人员和工段点检员对岗 位人员进行技术培训，重点强化操作规程，加大对违 章操作岗位人员的考核力度，从而使设备操作事故 得到有效控制。

      (6)加强重点设备劣化倾向管理。及时掌握设备运行变化规律，使关键设备运行状态可控，减少突 发故障发生，保证设备使用寿命，提高设备作业率。

      3.3  改进设备检修管理

      (1)加强设备点检定修的管理。设专人负责点检定修制、推进检查考核及管理，每月定期对厂设备 的点检情况进行检查、评比和考核，始终强化“点检 员是设备管理的第一责任人”和“岗位操作者是设 备点检维护第一人”的管理理念，重视专职点检和日常点检的规范化，要求点检员携带规定的点检工具，按规定的时间、路线按周期进行点检，并规范了点检日志记录的填写。

      (2)完善点检制度，使点检制更加精细化。以点、巡检为主体，专检为重点，对于点、巡检中发现的 问题，精细化分析，精细化归类，粗细化的处理，当时 能处理的及时处理，需要在定修处理的列入下月检修计划，并合理布置检修工期和检修时间。对点检 中发现的问题，机电保产维修人员必须7min内到达现场，并作出合理的故障处理。

      (3)规范检修程序，保障检修安全。从检修项目的申报、审批、到立项以及检修例会的召开，都遵 守规章制度，严格履行程序，并着重强调安全交底和 技术交底工作，对复杂检修项目制订严格的、科学的 施工方案和安全保障措施。
(4)严格检修过程管理，确保进度质量。对检修过程中控制管理和质量验收工作常抓不懈，控制 管理和质量验收实行表格化。在检修过程中，安全人员、专业技术人员及点检人员在各指定的区域严 格把关。

      (5)加强点检人员培训，提高点检技能。有计划地组织设备管理人员和点检人员的培训，并组织 专检人员外出学习培训，到制造厂家、维修厂家现场 参观学习，使点检技能明显提高。

      (6)制订鄂钢炼铁厂《设备点检标准》、《设备润滑标准》、《维修技术标准》、《炼铁厂检修作业标准》 等技术规范，使每次检修都有法可依，有章可循。每 年年底，根据炼铁厂的实际情况，在广泛征求作业人员的意见基础上，对标准进行修订、完善。

      (7)用“5S”标准来要求设备的现场管理。用“5S”标准来要求鄂钢炼铁厂的现场管理，严格检查，加强考核。现在鄂钢炼铁厂的A、B类设备清洁卫生，现场备件摆放井然有序，定置管理规范，各类检查记录齐全，职工设备维护保养意识明显提高。