高炉装备长周期稳定生产实践.pdf

第45 卷第5 期2023年10 月AAAAAAAAAS生产技术下摘要：联合特钢通过高炉关键装备的技术改进，延长了高炉装备的使用寿命，高炉设备的检修周期由6 0 9 0 d延长至18 0270d；建立高炉长周期低休风率管控技术，高炉休风率降低至0.5%，实现了高炉的长周期低休风率运行；建立完善的设备运行管理制度，落实高炉全设备一体化管控制度，提高了高炉系统的稳定性，实现了高炉生产的低耗、多产、高效、长寿的目标。关键词：高炉装备；使用寿命；检修周期；休风率中图分类号：TF543山东冶金Shandong Metallurgy高炉装备长周期稳定生产实践苗广志，张文政，高爽（天津市新天钢联合特钢有限公司，天津3 0 15 0 0）文献标识码：BVol.45 No.5October2023文章编号：10 0 4-46 2 0(2 0 2 3)0 5-0 0 0 9-0 4面附加磨料保护层、应用耐磨瓷片的技术改进措1 前 言施。在衬板表面铺贴由Al,O;材料制成的特种刚玉天津市新天钢联合特钢有限公司（简称联合特钢)未进行高炉长周期运行技术探索之前,高炉平均检修周期只有6 0 9 0 d,导致高炉休风率较高，严重影响高炉生产。高炉关键装备的使用寿命是高炉检修周期短的主要原因之一。为延长高炉检修周期，降低休风率，联合特钢采取提升高炉关键设备一体化寿命的系列措施，实现高炉设备改造升级全覆盖，成功将高炉检修周期延长至18 0 2 7 0d。设备管理是高炉长期稳定顺行的又一重要因素,设备的定期点检以及日常精细维护,能够有效维持设备使用寿命，提高高炉系统的稳定度,降低休风率。联合特钢针对高炉上料系统、辅助系统、铁前关键系统等高炉生产的关键设备，进行升级改造，并建立相应的标准化维护制度，实现设备使用寿命的大幅提高，使得高炉设备不成为高炉检修的限制性环节。2?高炉关键装备技术改进2.1高高炉上料系统（1)料车。高炉料车长时间使用后，衬板受到炉料摩擦容易破损，频繁更换料车影响高炉生产效率。原料车衬板采用铸钢材质，使用寿命仅为18 0d左右。采用三合一陶瓷衬板作为料车衬板材质，提高了衬板的耐磨性能,成功将使用寿命延长至3a以上。(2）中间仓及翻板。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，采用料罐衬板优化设计、表收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 9作者简介：苗广志，男，19 7 9 年生，现为天津市新天钢联合特钢有限公司炼铁厂主任工程师、高级工程师，从事炼铁工艺技术管理工作。陶瓷片，此类陶瓷的洛氏硬度高达8 5 9 0 HRC,同一工况条件时的耐磨性能为锰钢2 8 0 倍，有效适应高温、高压环境。为了解决特种刚玉陶瓷易破碎、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，设计出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。中间仓及翻板位置同样易受到炉料磨损，也更换为陶瓷材质，使用寿命大幅延长。(3)卷扬机。原卷扬机钢丝绳使用寿命3 0 0 d左右，不到2 个周期，影响高炉检修节奏。更换进口钢丝绳，使用寿命延长至5 40 d左右，达到3 个周期，实现与高炉检修节奏的配合。(4)轨道。钢铁厂中的轨道承担着运输原料、铁水的任务，轨道的损坏势必影响企业生产的有序进行。对厂区各个轨道包括副轨在内进行加固，有效避免轨道损坏影响高炉生产进度。(5)焦炭料仓。针对原有的高炉焦炭料仓物料烘干技术进行改造，使用图1所示的新型焦炭料仓烘干装置，解决了物料烘干不均匀、烘干温度过高带来的安全隐患，改善了工作环境。焦炭料仓物料烘干装置申请相关专利（一种焦炭料仓物料烘干装置,2 0 2 12 0 6 3 5 3 44.5)。焦炭料仓简形段锥形段热风进风管热风进风总管给料机图1焦炭料仓物料烘干装置(6)烧结矿高效入炉装置。在对现有设备进行改造升级的同时，联合特钢研制了烧结矿高效人炉9控制器变频器电动调节阀电动风门烘干风机流量计/温度传感器烘干风机电机2023年10 月装置（见图2）,并申请相关专利（一种烧结矿高效人炉装置，2 0 2 12 16 5 49 0 9.0）。该装置解决了烧结矿返矿颗粒在快速输送过程中产生堵塞，进而在称量斗中结瘤问题，对烧结矿小粒矿回收,取得了良好的经济效益。疏通组件第一连接板第二连接板推动组件条形槽图2 烧结矿高效入炉装置(7)上下密封阀。对均压放散阀采取改进密封方式、调整阀板关闭方向和改变支撑形式的技术措施。将密封方式改进为软密封加装硅胶密封圈，保持阀座与硅胶密封圈的紧密贴合状态；将阀板关闭方向由朝高炉内部气流流向调整至逆气流方向，以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。改造前，上下密设备使用寿命仅密封胶圈进水阀门出水阀门进水管冷却水腔出水管点火人孔a图3 改造后人孔正视剖面图2.2高炉辅助设备(4)智能喷煤系统。联合特钢高炉喷煤喷吹系(1)布袋除尘器。高炉煤气布袋除尘系统也称统采用半自动人工操作，存在喷煤速率波动大、输干法除尘系统，是目前应用于冶金行业的一项新技送煤粉不均匀等问题，影响煤粉燃烧率；喷吹压力术，但该系统的输灰系统中输灰阀因动作频繁，经不稳定，影响高炉热风压力波动、换罐断煤、系统不常在带压的情况下启闭，承受金属粉尘的快速冲连续，增加能耗；依靠人工计算、操作，喷煤量的准刷，使用寿命较短。通过技术改进，将阀门改为陶确性难以保证。为此，喷煤系统采用了“一键智能瓷材质，将使用寿命延长至2 a以上。操作”,解决了目前喷煤存在的问题,减少喷煤生产(2)输灰管道。原选用碳钢材质的输灰管道，过程中的气体消耗，避免了喷煤氮气、压缩空气管存在使用寿命不长、易磨损的问题,改用陶瓷罐筒网的频繁波动，降低了喷煤的运行成本；提高了煤材质的输灰管道，效果显著，运行良好。粉的燃烧率，提高了置换比；减少了氮气和冷压缩(3)TRT。在TRT的使用过程中发现,透平机空气对高炉能量的消耗。在喷吹过程中，系统按设受高炉操作环境影响，使用寿命仅为18 0 d左右。定值自动均匀喷吹，减少喷煤设备及管道的磨损，通过对透平机材质的调整，并结合高炉操作控制炉延长相关设备使用寿命，同时减轻了喷煤压力不稳顶温度，将使用寿命延长至2 a以上。又通过对定造成的热风压力波动问题，也有利于高炉喷煤比BPRT的节能改造,提高了效率。的进一步提高。10山东冶金120150d,改造后使用寿命延长至2 40 d以上。(8)料罐。高炉冶炼过程都采取高压炉顶，炉顶料罐必须进行均排压操作。料罐均排压系统是高炉高压操作系统的子系统，主要目的是控制料罐的上、下密封阀顺利打开，以保证入炉原燃料顺利第一通道装入料罐或从料罐中排出。联合特钢改造设计的新型均压煤气回收系统借助原有的高炉煤气除尘称量斗净化系统和煤气管道系统，新加干法布袋除尘系统，回收的煤气并人原有净煤气管道系统，均压煤气通过旋风除尘器和回收管道进入专门的布袋除第一弹性件尘器，煤气中的粉尘基本都被过滤并沉降下来，然后送人净煤气主管网，实现均压煤气的回收利用。导筒(9）人孔。高炉点火人孔是确保高炉密封性能的重要设备之一。对人孔进行改进，研发了人孔密封装置（见图3），并申请相关专利（一种高炉点火人孔密封装置，2 0 2 0 2 13 8 2 5 0 9.4）。将点火人孔的密封材料由石棉绳和玻璃水混合的普通密封材料替换为密封胶圈。为了解决密封胶圈在高温下寿命较短的问题,在点火人孔的孔壁内设置冷却水腔,并利用循环冷却水对点火人孔进行冷却，从而将密封胶圈外部进行降温，达到水冷胶圈密封高炉点火人孔的目的,实现一代炉龄的人孔性能,并杜绝了高炉人孔密封不严导致的休风。点火人孔中心进水管点火人孔出水管第45 卷b高炉苗广志，等2.3铁前系统关键设备(1)堵泥耙。联合特钢研发了一种新型堵泥耙（见图4），更加快速有效地堵住风口，并申请了相关专利（一种高炉生产用堵泥耙，2 0 2 12 0 6 3 49 14.9）。有效避免软连接烧坏的技术，显著降低了操作人员的风险系数，减少了事故发生概率，大幅度降低了炉前操作人员劳动强度。耙杆耙杆导向套堵泥耙导向支撑组件耙头炮泥容纳槽炮泥容纳器图4新型堵泥粑(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6 0 d左右,最长设定在9 0 d,如果未及时检修,将出现管道破裂、阀门失效等故障问题。联合特钢研发了一种提高冲渣水压力设备（见图5），并申请相关专利（一种提高冲渣水压力的装置，2 0 2 0 2 2 2 5 19 7 4.0）。在水渣池内设置渣浆泵，在稳压罐外侧设置冲渣泵，第一线组第一配电箱第一云台AC220V图6 提高高炉冲渣水压力的装置将以下几个方面作为重点：设备前期管理，以高3建立完善的设备运行管理制度炉投产后主要设备的使用及寿命情况，建立使用寿3.1设备管控命基础台账，及时提出设备寿命预警，制定检修更(1)全员设备管理。设备厂长主抓，设备科牵换计划，并以长周期设备管理为目标，制定更新换头组织，在各作业区设立专职设备员，形成全覆盖代、攻关项目计划、设备质量标准监控等，完成完善设备管理体系，每月对专职设备员进行笔试；设备前期管理。设备运维管理，以确保设备使用寿命员根据区域设备管理特点，制定翔实可执行的设备为目的，做好中期管理,服务生产为中心，日常点巡润滑、备件管理、点检、设备维护、设备操作、设备检检、设备维护保养为手段。设备更换和离线管修、故障叫修等设备管理方案，使设备处于预期的理，对已到使用周期设备制定检修计划，安排进行可控状态；各作业区利用班前会对职工进行设备管更换。对离线设备进行维修保养，无修复价值的及理知识、应知应会、专业知识的学习培训，有效提高时报废处理，并根据使用情况反馈前期管理，进行了大家对设备管理知识的认知；持续推进操检合一必要的更新，以满足长寿命使用要求。工作，组织大家学习设备技术操作规程、设备维护(3)设备管理制度完善落实。针对多年来的设规程、设备检修规程等设备操作和维修技能。备更新换代和技术进步，设备管理制度的完善尤为(2)设备寿命周期管理。设备的使用寿命周期重要，炼铁厂每年组织两次设备管理制度的更新和决定了设备检修周期的长短。根据设备周期特性，完善，以适应当前设备管理的需要；使设备管理做11高炉装备长周期稳定生产实践通过对水渣池内的废水两级加压，来增大供水主管路中原有冲渣水的压力和水量水渣在足够高的稳定水流冲洗下能够彻底被冲走，避免了淤积；此外，冲渣沟中的冲渣废水全部被收集到冲渣池中,经沉淀过滤实现再次利用，节约用水；在水渣池一侧设置稳压罐，稳压罐通过渣池水管与水渣池连接，以保证供水主管道在冲洗水渣时的水量及压力。供水主管道电机冲渣泵渣浆泵电机一图5 提高高炉冲渣水压力的装置(3）铁水沟测温。联合特钢开发了高炉铁水连续测温系统（见图6），并申请专利（一种铁水沟连续测温装置，2 0 2 12 2 12 9 49 1.8）。该技术对高炉铁口处的铁水流股进行连续测温，实现炉缸热状态及波动的准确监测，为高炉操作者及时掌握炉缸热状态并进行调剂、保障生产稳定顺行提供技术支撑。系统具有抗烟尘干扰能力强、测量距离远、测点易于对准、测量结果准确等突出特点。冷却装置第一测温探头第二测温探头冷却装置第二线组第二配电箱第二云台AC220V2023年第5 期稳压罐渣池水管水渣池监控计算机2023年10 月到有章可循、有据可依、公平公正。3.2设备维护(1)设备维护与隐患处理。定期检修是设备周期性管理的重要内容，从检修计划项目的确立、检修准备、检修实施，需要根据设备的技术性能，日常积累需要检修处理的隐患故障，进行制定检修项目计划。长周期检修管理,更需要作出设备性能变化趋势预知保障，通过充分的检修准备和科学翔实的检修方案，实现高精准、高质量检修，彻底消除隐患，保障在长周期内设备的正常运行。充分利用高炉风口套更换的有限时间对设备临检，消除隐患。(2)设备维护与保驾护航。日常设备维护是设备管理的关键内容。根据设备的维护规程、设备性能属性、运行状态和数据参数，及时对设备的运行劣化趋势做出判断，做到日常维护到位,并不断完善维护内容，使设备时刻处于正常运行和可控状态，保障在长周期内设备的正常运行。(3)设备状态循报制。设备运行状态和运行数据的正常与否、能否及时发现，是设备安全运行的关键，尤其重点设备和关键设备，设备状态和运行数据制约着整个生产线的正常运转。针对现有部分重点设备没有运行数据监测装置，存在不能监测到的异音、异味等隐患问题和隐患故障发展趋势问题，现场状态的监测信息及时发出显得非常重要。为此，建立设备状态循报制，以手机通信设备管理网络群为管理平台，岗位员工点巡检过程中对设备异常、重点设备重要参数进行采集，通过手机管理群进行发布并提示，群内各级管理人员在第一时间了解到设备运行状态，对异常情况进行技术指导，或下达执行预案指令。3.3创新管理（1)包机到人管理。2 0 2 1年5 月“包机到人”管理制度在联合特钢公司正式推行，制度的推行让公司全员都参加到设备维护维修工作中，每个员工都能做到正确使用、精心操作、维护生产设备，科学点检、合理润滑，提高设备作业率，降低设备故障。(2)技术攻关、创新。技术攻关作为长周期检Long Cycle Stable Production Practice of Blast Furnace Equipment(Tianjin New Tiangang United Special Steel Co.,Ltd.,Tianjin 301500,China)Abstract:Through technological improvements in key equipment of the blast furnace,United Special Steel has extended the servicelife of the blast furnace equipment,and the maintenance cycle of the blast furnace equipment has been extended from 60-90 days to180-270 days.That has established a control technology for long-term low blast rate of blast furnaces,reduced the blast rate to 0.5%and achieved long-term low blast rate operation of blast furnaces.Key words:blast furnace equipment;service life;maintenance cycle;fallow rate山东冶金修管理的重中之重，关键设备、关键部件的使用寿命，维护周期，直接关系到检修周期的长短。炼铁厂组织以创新工作室平台为依托，对影响当前生产的关键设备及部件进行攻关。（3）强化点巡检。设备点巡检是设备运转隐患、故障排查的重要途径和手段。炼铁厂为此设立由机电专业组成的专业精细化点巡检班组，及时对重要设备状态进行跟踪，技术性强，机动性强，及时应对解决了设备的隐患。(4)联合点检制。炼铁厂高炉炉顶上料设备系统是炼铁高炉生产的核心，而设备又是工艺与机械、电气、液压等组成的联合体，故障隐患概率大。单一的岗位班组、专业点巡检，无法对综合性隐患故障得以及时诊断和处理,对高炉上料系统正常运行仍存在点检缺陷。为此，炼铁厂经研究及时推出了联合点检的管理模式，每班由高炉工长牵头组织岗位工艺点检，机械、电气、液压点检的强强联合点巡检，及时对某一隐患和故障进行现场综合研判诊断，确定处理方案，及时消除隐患故障。(5)设备消耗指标责任制。炼铁厂及时出台了设备备件材料消耗管理责任制，以往年最好消耗指标为目标，根据岗位设备情况确定岗位班组指标。指标层层分解落实。通过公平公正的奖惩落实，设备备件消耗指标得到有效降低,设备使用寿命逐渐延长。4结语联合特钢通过高炉装备的技术改进，大幅延长了高炉装备的使用寿命；通过建立完善的设备运行管理制度，实现了高炉长周期低休风率作业。（1)建立了高炉关键装备的维护标准化技术，通过对高炉设备一体化寿命提升,高炉设备的检修周期由6 0 90d延长至18 0 2 7 0 d,打破高炉装备使用寿命这一影响高炉生产的限制性环节。（2)建立了高炉长周期低休风率管控技术，落实了高炉全设备一体化管控制度，建立了高炉设备责任制度，高炉休风率降低至0.5%，实现了高炉的长周期低休风率运行。MIAO Guangzhi,ZHANG Wenzheng,GAO Shuang第45 卷12