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，找出其影響因素，制定了相應的對策，達到及時處理設備故障的目的，從而降低了設備故障率，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%的國家都能夠實現(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)設備故障顯得十分重要，于是對相應原因進行分析、制定措施以減少故障發(fā)生，保證高爐設備運行平穩(wěn)，提升生產(chǎn)效率。

1　高爐煉鐵供料設備故障分析及對策

高爐的供料設備主要包括上料設備、皮帶機、給料機、振動篩、稱量車、焦倉以及貯礦槽等。高爐設備生產(chǎn)過程中不可或缺的組成部分就是供料設備，其能夠按一定質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備由地面提升到爐頂?shù)却a(chǎn)加工[1-2]。

高爐爐頂裝料設備的主要作用就是接收上料機運至爐頂?shù)脑霞敖固?，隨后按照要求將各種不同材料裝入到爐喉部，使爐內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)生的機械設備故障點，要注重抓好以下管理工作。

1）搞好機械設備的點檢管理工作。找出每一機械設備故障點發(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，或進行加油調換滾動軸承托輥等方式解決。

2　高爐煉鐵爐頂裝料設備故障分析及對策

2.1 高爐煉鐵爐頂裝料設備概況和故障分析

爐頂裝料設備由料罐、布料器、擺動溜槽、氣密箱等構成。其主要設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、探尺等設備。若進行高壓作業(yè)，必須設有均壓排壓設備，同時做好各設備間的密封，密封性較差不僅使設備的部分遭受煤氣沖擊，減少使用壽命，而且會發(fā)生大鐘落在爐內的事故。無料鐘爐頂?shù)拈_閉應當符合安全程序。因此，有關裝置間應當設置相應的連鎖，以避免人為的故障發(fā)生。

3　液壓系統(tǒng)設備故障分析及對策

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┥a(chǎn)加工所需的動力。

3.1 液壓系統(tǒng)設備的常發(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、電子設備等電氣自動化設備每月點檢。若有異常及時處理，保證設備處于良好的運行狀態(tài)[4-6]。

4　出鐵場機械設備故障分析及對策

4.1 出鐵場機械設備故障分析

高爐出鐵場機械設備包括開鐵口機、泥炮、擺動溜槽。開鐵口機，該設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，使鐵水擺動流至空罐中。

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動，或振動儀表不工作。

2）液壓泥漿炮的故障。汽缸不動或轉速變化過遲；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 出鐵場機械設備故障對策

爐前出鐵場機械設備工作環(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。為了保證設備的運行工作性能，在出鐵前及堵口后及時檢查爐前設備易損部件，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。其次必須制定設備定期的點檢和定期的設備檢修維護制度，保證設備的運行性能。

5　鍋爐結構和風口故障分析及對策

5.1 風口常發(fā)故障

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

5.2 風口故障對策

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、中型高爐應該采用安全可靠的技術措施，以確保安全地供電、供水。

由于高熱爐體、風口、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、中型高爐應采用如下安全措施：

1）在自來水系統(tǒng)中配備相應數(shù)量的備用水泵；在每個泵站建筑物中應配備二路供電；設有供水的水塔，以確保柴油水泵開啟后及時供電；設有回水槽，以確保在沒有外部供應狀況下保證水循環(huán)供應；在鍋爐、風口給水管上設置連續(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。意外出現(xiàn)斷電情況時，要考慮人身安全和設施安全，設置必要的保安人員應對安全措施。

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

6　熱風爐和除塵設備故障及對策

6.1 熱風爐和除塵設備故障分析

該設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，最后生成的高溫煙氣能夠順利地進入到蓄熱室加熱格子磚，隨后將燃燒停止。此時蓄熱室有冷風機送來的冷風經(jīng)過，帶走格子磚中的熱量。在此過程中冷風帶走熱量自身的溫 度也會升高，通過熱風圍管將其送入到高爐內。

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做原料重新返回燒結廠進行使用，或者可以直接將其作為高爐的爐料進行使用。

熱風爐設計的檢修期限一般為20年以上，其常發(fā)設備故障和應對措施主要是勤檢查風機及零部件有沒有破損，法蘭接頭有沒有走風，以及與其連接的各類閥門熱風閥、冷風閥門、燃燒閥、煤氣閥門等有沒有破損，通過點檢保證設備的良好運行。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；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 熱風爐和除塵設備故障對策

高爐煉鐵為連續(xù)生產(chǎn)，因此凡是非計劃休風都屬責任事故。所以，首先應該做好對電氣設備的定期點檢工作，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 轉向有沒有反轉、閥桿和滾動軸承有沒有磨損、閥板運轉是否靈活等。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，以盡可能減少休風時間，才能確保高爐的順利工作。

7　結語

通過對高爐煉鐵生產(chǎn)故障進行分析研究，制定相應的對策以降低設備故障率，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，必須通過加強科學管理 ，狠抓設備的故障管理工作，分析故障因素，采取相應措施，解決設備故障問題，達到提升設備運行效率和質量的目的。

參考文獻

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來源：冶金信息裝備網(wǎng)

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