高路路

（河鋼宣鋼煉鐵廠，河北 張家口 075100）

摘　要：通過對高爐煉鐵生產(chǎn)過程中常見的故障進行統(tǒng)計、分析和總結(jié)，找出其影響因素，制定了相應(yīng)的對策，達到及時處理設(shè)備故障的目的，從而降低了設(shè)備故障率，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)高爐煉鐵的安全高效生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高爐；煉鐵；生產(chǎn)；故障分析；對策研究

0　引言

我國是世界上最早進行煉鐵的國家，經(jīng)過幾百年的發(fā)展，現(xiàn)階段世界上95%的國家都能夠?qū)崿F(xiàn)高爐煉鐵。但是在進行高爐生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的生產(chǎn)設(shè)備故障，有時會誘發(fā)嚴重的事故，因此重視高爐煉鐵的生產(chǎn)設(shè)備故障顯得十分重要，于是對相應(yīng)原因進行分析、制定措施以減少故障發(fā)生，保證高爐設(shè)備運行平穩(wěn)，提升生產(chǎn)效率。

1　高爐煉鐵供料設(shè)備故障分析及對策

高爐的供料設(shè)備主要包括上料設(shè)備、皮帶機、給料機、振動篩、稱量車、焦倉以及貯礦槽等。高爐設(shè)備生產(chǎn)過程中不可或缺的組成部分就是供料設(shè)備，其能夠按一定質(zhì)量將各種礦石以及焦炭配成一定的料批，隨后按照規(guī)定放料順序為高爐的上料機進行供料。在高爐生產(chǎn)的過程中，各種原料及焦炭借助上料設(shè)備由地面提升到爐頂?shù)却�生產(chǎn)加工[1-2]。

高爐爐頂裝料設(shè)備的主要作用就是接收上料機運至爐頂?shù)脑�料及焦��，隨后按照要求將各種不同材料裝入到爐喉部，使?fàn)t內(nèi)能夠更加合理地分布爐料，并對整個高爐進行密封[3]。目前，大多數(shù)高爐生產(chǎn)企業(yè)都會采用無料鐘爐頂，這種爐頂具有良好的生產(chǎn)效益。

1.1 供料設(shè)備故障分析

目前最常用的供料控制系統(tǒng)主要有兩個：料車上料控制系統(tǒng)和膠帶機上料控制系統(tǒng)。

1.1.1 料車上料控制系統(tǒng)

料車上料控制系統(tǒng)的主要發(fā)生故障點為物料卷揚機，故障主要如下：

1）主要零部件的損傷，如大齒輪、軸承、軸等主要零部件的損傷。

2）減速機過熱，產(chǎn)生抖動現(xiàn)象。

3）出現(xiàn)噪音和泄漏的情況。

1.1.2 膠帶機上料控制系統(tǒng)

膠帶機上料控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障情況：

1）膠帶表面發(fā)生嚴重損壞或劃傷。

2）皮帶走偏。

3）滾輪筒體重度損壞。

4）滾筒軸承高溫上升，有巨大噪音。

5）托輥卡死。

6）托輥體重度損壞。

1.2 供料設(shè)備故障對策

針對供料裝置系統(tǒng)，卷揚機等容易發(fā)生的機械設(shè)備故障點，要注重抓好以下管理工作。

1）搞好機械設(shè)備的點檢管理工作。找出每一機械設(shè)備故障點發(fā)生的時間周期變化規(guī)律。

2）進行點檢時，確認響聲與平時是否有不同。

3）零部分螺絲有無松弛和有無偏移現(xiàn)象。

4）用手感覺震動有無異常，以判別及檢查是否需維修。

5）對于皮帶機的上料系統(tǒng)故障，可采取保養(yǎng)，清理表面雜質(zhì)，或進行加油調(diào)換滾動軸承托輥等方式解決。

2　高爐煉鐵爐頂裝料設(shè)備故障分析及對策

2.1 高爐煉鐵爐頂裝料設(shè)備概況和故障分析

爐頂裝料設(shè)備由料罐、布料器、擺動溜槽、氣密箱等構(gòu)成。其主要設(shè)備布料器肩負著生產(chǎn)周向均勻布匹的重任，常見故障如下：

1）布料器在運行過程中輸出電壓偏高。

2）布料器在運轉(zhuǎn)時會形成異響。

3）布料器的支撐托輥卡停。

4）布料器震動大。

5）布料器發(fā)電機噪音不正常。

6）布料器錐齒輪箱的軸承噪音異常。

2.2 高爐煉鐵爐頂裝料設(shè)備故障對策

高爐頂裝料控制系統(tǒng)，一般使用無鐘式爐頂?shù)姆绞较蚋郀t裝料。無鐘式爐頂裝料控制系統(tǒng)以布料器、擺動溜槽、氣密箱、探尺等設(shè)備。若進行高壓作業(yè)，必須設(shè)有均壓排壓設(shè)備，同時做好各設(shè)備間的密封，密封性較差不僅使設(shè)備的部分遭受煤氣沖擊，減少使用壽命，而且會發(fā)生大鐘落在爐內(nèi)的事故。無料鐘爐頂?shù)拈_閉應(yīng)當(dāng)符合安全程序。因此，有關(guān)裝置間應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)的連鎖，以避免人為的故障發(fā)生。

3　液壓系統(tǒng)設(shè)備故障分析及對策

液壓系統(tǒng)作為高爐中最為重要的動力系統(tǒng)組成部分，其能夠為高爐爐頂?shù)哪嗯诤土乡娞峁┥�產(chǎn)加工所需的動力。

3.1 液壓系統(tǒng)設(shè)備的常發(fā)故障

1）系統(tǒng)油溫不正常。油溫過高或者油溫偏低。

2）油位不正常。油位偏高或者油位偏低、或者油位波動較大。

3）系統(tǒng)油壓不正常。

4）系統(tǒng)運行部門動態(tài)不平穩(wěn)。

3.2 液壓系統(tǒng)設(shè)備故障對策

為了保證液壓控制系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，必須對設(shè)備進行合理的使用、保養(yǎng)和維護；為了減少工作環(huán)境惡劣的影響，必須建立嚴密的維修保養(yǎng)制度。針對以上故障因素，對于易損品、配件，例如液壓系統(tǒng)油、濾清器、空氣濾清器等要進行每日點檢；油箱水泵、液壓系統(tǒng)電機、閥門等要進行每周點檢；液壓缸、油冷卻器、蓄能器等每月點檢；連接管、橡膠軟管、 塑料管等每年點檢；檢測元件、電子設(shè)備等電氣自動化設(shè)備每月點檢。若有異常及時處理，保證設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)[4-6]。

4　出鐵場機械設(shè)備故障分析及對策

4.1 出鐵場機械設(shè)備故障分析

高爐出鐵場機械設(shè)備包括開鐵口機、泥炮、擺動溜槽。開鐵口機，該設(shè)備能使高爐出鐵口打開，促使鐵水順利流出。泥炮，在高爐完成出鐵之后能夠快速地在出鐵口處打入耐火炮泥，使鐵口完美封堵。擺動溜槽，其作用是在爐前出鐵時一個鐵水罐放滿后，使鐵水?dāng)[動流至空罐中。

1）開鐵口機的故障。最常見的開鐵口機有鉆進式和沖鉆式兩種。鉆進式故障為弧形軌車輛走到某段后卡軌，行駛障礙；沖鉆式故障為開鐵口機上的鉆桿不轉(zhuǎn)動，或振動儀表不工作。

2）液壓泥漿炮的故障。汽缸不動或轉(zhuǎn)速變化過遲；打泥漿時動態(tài)過遲；泥漿缸走砂嚴重；泥漿炮嘴對不上鐵口。

3）擺動溜槽的故障。液壓油缸不動；電磁控制閥失靈；溜槽不能正常擺動。

4.2 出鐵場機械設(shè)備故障對策

爐前出鐵場機械設(shè)備工作環(huán)境惡劣，主要受高溫影響較大，容易將液壓系統(tǒng)油缸、閥門、連接膠管等烤焦燒損。為了保證設(shè)備的運行工作性能，在出鐵前及堵口后及時檢查爐前設(shè)備易損部件，發(fā)現(xiàn)問題及時更換，避免在使用過程中發(fā)生故障，造成重大事故。其次必須制定設(shè)備定期的點檢和定期的設(shè)備檢修維護制度，保證設(shè)備的運行性能。

5　鍋爐結(jié)構(gòu)和風(fēng)口故障分析及對策

5.1 風(fēng)口常發(fā)故障

高爐路況不順，爐內(nèi)氣流不穩(wěn)定，容易造成風(fēng)口故障，如風(fēng)口燒紅、跑風(fēng)或燒穿；風(fēng)口進風(fēng)少，或風(fēng)口完全不活動；各接口球面跑風(fēng)；送風(fēng)直吹管燒紅；風(fēng)口中、小套燒壞，滲漏、放炮、崩漏。

5.2 風(fēng)口故障對策

高爐為高溫高壓，不可以出現(xiàn)中途停水、斷電等故障。尤其是在大、中型高爐應(yīng)該采用安全可靠的技術(shù)措施，以確保安全地供電、供水。

由于高熱爐體、風(fēng)口、爐底、外殼、水渣等都需要不斷給水，如果間斷便會損壞冷卻水裝置，甚至出現(xiàn)停產(chǎn)的重大事故。因此對于安全供電，在大、中型高爐應(yīng)采用如下安全措施：

1）在自來水系統(tǒng)中配備相應(yīng)數(shù)量的備用水泵；在每個泵站建筑物中應(yīng)配備二路供電；設(shè)有供水的水塔，以確保柴油水泵開啟后及時供電；設(shè)有回水槽，以確保在沒有外部供應(yīng)狀況下保證水循環(huán)供應(yīng)；在鍋爐、風(fēng)口給水管上設(shè)置連續(xù)式過濾器；供、排氣時使用管道防止水爆裂。

2）供電安全技術(shù)。意外出現(xiàn)斷電情況時，要考慮人身安全和設(shè)施安全，設(shè)置必要的保安人員應(yīng)對安全措施。

3）設(shè)有專用、自備的柴油引擎發(fā)電組。所有計算機、儀器電源、事故供電設(shè)備和通訊信號等均由保安人員統(tǒng)一負責(zé)，各電器房和運行時間內(nèi)應(yīng)配備緊急照明用的帶鉻電池?zé)晒鉄�。高爐工段還應(yīng)定時進行對相關(guān)工作人員開展斷電、斷路、停風(fēng)和爐缸燃穿等突發(fā)事件的演練，以增強工作人員對處置事件的應(yīng)變能力。

6　熱風(fēng)爐和除塵設(shè)備故障及對策

6.1 熱風(fēng)爐和除塵設(shè)備故障分析

該設(shè)備的工作原理主要是先使用助燃空氣或者是煤氣確保燃燒室能夠充分的燃燒，最后生成的高溫?zé)煔饽軌蝽樌�地進入到蓄熱室加熱格子磚，隨后將燃燒停止。此時蓄熱室有冷風(fēng)機送來的冷風(fēng)經(jīng)過，帶走格子磚中的熱量。在此過程中冷風(fēng)帶走熱量自身的溫 度也會升高，通過熱風(fēng)圍管將其送入到高爐內(nèi)。

在高爐進行生產(chǎn)的過程中通常都會有大量的荒煤氣，其主要包括發(fā)熱值為3 300~4 200 kJ/m³的粉塵以及φ（CO）為20%~30%的CO。這種荒煤氣能夠帶走高爐中來自入爐焦炭等各種燃料1/3的熱量。而除塵設(shè)備的主要作用就是去除荒煤氣中的粉塵。通過除塵，荒煤氣中的含塵量大幅下降，能夠成為焦化廠、動力廠、軋鋼廠以及煉鐵廠的工業(yè)燃氣[7-10]。除此之外，經(jīng)過除塵之后的泥漿還能夠當(dāng)做原料重新返回?zé)�結(jié)廠進行使用，或者可以直接將其作為高爐的爐料進行使用。

熱風(fēng)爐設(shè)計的檢修期限一般為20年以上，其常發(fā)設(shè)備故障和應(yīng)對措施主要是勤檢查風(fēng)機及零部件有沒有破損，法蘭接頭有沒有走風(fēng)，以及與其連接的各類閥門熱風(fēng)閥、冷風(fēng)閥門、燃燒閥、煤氣閥門等有沒有破損，通過點檢保證設(shè)備的良好運行。在各種除塵器中，布袋除塵器除塵效率高。

布袋除塵器故障主要：除塵阻力偏高；除塵阻力過低；廢氣含量超過異常限值；脈動閥常開；脈動閥常關(guān)；脈動閥噴吹時無力或未能常開；電氣控制閥不動作或漏氣。

6.2 熱風(fēng)爐和除塵設(shè)備故障對策

高爐煉鐵為連續(xù)生產(chǎn)，因此凡是非計劃休風(fēng)都屬責(zé)任事故。所以，首先應(yīng)該做好對電氣設(shè)備的定期點檢工作，尤其是檢查各種閥門電動機是否能順利開啟、電機有無過熱、輸出軸向與操作 轉(zhuǎn)向有沒有反轉(zhuǎn)、閥桿和滾動軸承有沒有磨損、閥板運轉(zhuǎn)是否靈活等。并做好定期維護保養(yǎng)和計劃檢修工作，及時消除故障隱患，以盡可能減少休風(fēng)時間，才能確保高爐的順利工作。

7　結(jié)語

通過對高爐煉鐵生產(chǎn)故障進行分析研究，制定相應(yīng)的對策以降低設(shè)備故障率，提高生產(chǎn)效率對高爐煉鐵生產(chǎn)有十分重要的作用。降低設(shè)備故障率、拉長高爐長時間穩(wěn)定運行的生命周期、保證高爐的安全，必須通過加強科學(xué)管理 ，狠抓設(shè)備的故障管理工作，分析故障因素，采取相應(yīng)措施，解決設(shè)備故障問題，達到提升設(shè)備運行效率和質(zhì)量的目的。

參考文獻

[1] 張春育.用系統(tǒng)思維構(gòu)建高爐穩(wěn)定順行管理機制[J].冶金與材料，2022，14（1）：153-154.

[2] 張衛(wèi)華，劉懷路，沈洪流，等.燒結(jié)配礦優(yōu)化及高爐生產(chǎn)應(yīng)對實踐[J].金屬世界，2022（1）：45-49.

[3] 郭麗娟.高爐生產(chǎn)工藝模擬及可視化監(jiān)控設(shè)計與實現(xiàn)[J].電工技術(shù)，2021（24）：170-172.

[4] 李子亮，李銘，程海龍.邯鋼 1 號高爐穩(wěn)定生產(chǎn)實踐[J].甘肅冶金，2021，43（6）：20-23.

[5] 郭瓊.依托科學(xué)管理實現(xiàn)高爐穩(wěn)定順行[J].世界有色金屬，2021 （21）：166-168.

[6] 陳東峰.混合噴吹熔劑和煤粉對高爐生產(chǎn)的影響[J].山東冶金，2021，43（5）：25-27；30.

[7] 王利.新疆昆玉鋼鐵高爐高 MgO 爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化生產(chǎn)實踐[J].山東冶金，2021，43（5）：56-59.

[8] 陳智平.漢鋼公司“一罐到底”模式下的高爐生產(chǎn)實踐[J].衡器，2021，50（10）：25-30.

[9] 付成勇，章強，李莎.基于鋼鐵企業(yè)高爐生產(chǎn)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用[J].長江信息通信，2021，34（9）：123-125.

[10] 項鐘庸，王筱留，顧向濤.再論落實高爐低碳煉鐵生產(chǎn)方針[J]. 中國冶金，2021，31（9）：9-14.

來源：冶金信息裝備網(wǎng)

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