高炉送风装置延寿技术的应用

2023-01-13付友龙

设备管理与维修 2022年8期

付友龙

（酒泉钢铁（集团）有限责任公司，甘肃嘉峪关 735100）

0 引言

虽然高炉在钢铁市场的不断发展之下不断进步，优势也较为明显，但是高炉的送风装置仍然存在使用寿命短的弊端。频繁的维修甚至更换高炉送风装置对于钢铁企业是沉重的经济负担。为了高炉送风装置使用寿命的延长，对于影响高炉送风装置寿命的因素进行研究，采用从高炉送风设备形状的设计、表面耐火隔热材料的选用，通过多种措施实现对高炉送风设备使用寿命的有效延长，实现高炉送风设备的可持续发展。

1 高炉送风装置存在的问题

操作人员对于高炉送风设备的使用寿命影响重大，对于操作中送风设备产生的问题要采取措施，防止对送风设备造成进一步损伤，并且能够第一时间向上级反映，对于送风设备故障问题要做出具有针对性、优先性的处理方案，防止因事故而导致送风设备折损使用年限。

1.1 材料的选用

高炉需要长时间在高温下完成日常的工作，所以高炉送风设备材料的选用要具有较高的耐高温性。普通情况下，由于高炉有些部位的温度较高，高炉送风装置的局部也会有温度较高的地方，有些地方甚至会出现发红的情况。在这种工作情况下，如果无法保证高炉送风设备耐火隔热材料的耐高温性以及稳定性，可能导致高炉送风设备局部因为温度过高而出现穿孔的现象。由于有些钢铁企业过度关注成本，而导致高炉送风设备表面选用廉价的耐火隔热材料。导致后期安全事故频发，还需要为后期的维护与整修支付昂贵的费用与时间成本。严重时还有可能造成高炉送风设备的直接报废。因此，对于高炉送风设备耐火隔热材料的选用极其重要。

1.2 专业人员的操作水平

在正式操作高炉送风装置之前，需要对于操作人员进行专业技术的培养。操作人员通过培训具备判断高炉送风装置正常工作与故障状态的能力。在每日工作完成之后需要对高炉送风设备进行维护与保养，通过培训提高员工对送风装置的每日维护保养意识。同时，如果操作人员责任意识不强，有时会因为玩忽职守、粗心大意，不能及时发现设备运行时出现的故障。发生设备事故之后对于设备的有效使用寿命会有严重的影响。

2 延长高炉送风装置寿命的主要方法与途径

对于延长高炉送风装置的使用年限，可以通过以下方法来达到延长设备使用寿命的目地。

2.1 对于设备的设计要求

高炉送风装置的主要作用是将热风围管送来的热风通过风口送入高炉炉缸，还可通过其向高炉喷吹燃料，在设计的时候需要将高炉送风设备高度与高炉的整体高度要一致。实现高炉与送风设备的延长年限一同增长。对于高炉送风设备的冷却装置需要与高炉的耐火隔热达到一定的匹配，达到冷却效率最大化。在面对不同形状的高炉时送风设备需要灵活应变，使用不同的措施来达到企业需要的冷却效果。

2.2 延寿技术的应用

在延寿技术的应用过程中企业需要重视对专业技术人员的培养。做到积极开设高炉操作及维护保养培训课程。对于专业人员的技术检测可以通过开设不定期的考核检测，来判断专业技术操作人员是否具有一定基本的专业能力。最后，对于专业人员测试之后将所有测试结果做出总结和汇总，整理出大部分人员所存在的问题，对于相对集中问题采取相应的措施。实行专业人员的内部管理制度，对于不具备专业知识的或者工作态度不认真的人员做到及时淘汰。在选用高炉送风设备材料时，可以对于市场上常见的材料进行记录分析。对各种材料的材质、价格、使用寿命以及后期的保养难度做出评估，最后为企业选出经济效益最好的材料。此外，钢铁企业需要不定期积极开展创新技术交流会，对于员工要积极交流自己的心得与工作遇到的难题，集思广益解决问题和分享经验，取长补短。实现高炉送风设备未来可持续发展。

3 延寿技术的应用实例分析

将延寿技术应用于高炉设备相关案例的研究和分析。

3.1 延寿技术应用案例

对于高炉送风设备在钢铁产业在高炉的应用上，送风设备的耐火性是最为基本的一项要求。高炉送风设备的防火程度一般需要达到1250 ℃以上，虽然高炉正常工作时的温度可以达到这个温度，但是在高炉休风的时候温度一般会高达1400 ℃，这是在冷却器能够正常工作且高炉冷却壁未发生泄漏的情况下，如果高炉冷却壁破损发生冷却水泄漏，炉内温度甚至会达到1500 ℃，有可能出现送风管耐热材料融化的现象。某钢铁企业在高炉炼铁的工作过程中，设备处于异常的工作状态，高炉送风装置的送风管转弯接头处由于温度过高产生局部烧穿。高炉送风装置送风管的损坏极有可能会使炼铁时温度过高，所以高炉被迫停止工作。在维修过程中，维修技术人员对于高炉送风装置进行一系列优化设计，最为重要的是提高高炉送风装置送风管的耐热度。送风管不仅有耐高温性能还要有高的耐火程度，需要在高炉工作室承受230 m/s 的热风，因为这个原因送风管的材料除了耐热还需要具有一定的耐冲刷性，这样才能将送风管的耐热温度提高到1790 ℃以上。

3.2 高炉送风装置结构的优化设计

对于高炉送风装置的优化设计，主要目的是防止高炉工作时过高的温度以及有效提升高炉炼铁的效率。对于高炉送风装置的安装与设置还需要根据高炉以及当时的情况随机应变。通过对热风炉格子砖的优化设计，获得更高的鼓风加热温度。设计出较为先进的超音速风口，通过对送风支管的结构分析和设计改进、波纹管补偿器的选择，支管耐火材料的传热模型的求解，基本解决了高炉送风支管长期漏风、发红现象。

3.3 温度控制

在高炉送风设备使用年限较长时，会导致高炉的送风能力达不到原始设计要求，从而使高炉内部温度较高。想要延长高炉送风设备的使用寿命，对于温度的控制至关重要。随着科技技术水平的提高，对于温度的测量与控制已经可以通过温度传感器、PLC、HMI（Human Machine Interface，人机界面）等智能设备完成。专业人员只需要通过人机界面接受温度传感器的信息，通过PLC 程序实现温度的监测与控制。在高炉内的炉温温度超过控制程序中温度传感器设定的最高温度时，温度传感器会通过人机界面对于超温信号进行反馈，同时具有蜂鸣器报警，引起维修工作人员的警惕。钢铁企业需要合理安排高炉的工作时间，不能让高炉长时间高负荷运作，以免高炉送风设备长时间处于高负荷工作状态引起劳损。

3.4 操作优化

在高炉送风装置的工作当中，为了提高送风设备的使用时间和价值可以采取长寿技术。高炉送风设备的使用寿命与专业人员的操作技术有直接关系。操作人员需要研究应用长寿技术提高高炉炼铁的产量的途径。通过规范操作流程，提高高炉送风装置的智能化水平，提高高炉产量的同时减轻操作人员的工作内容和强度，实现高炉炼铁项目的未来可持续发展。想要延长设备的使用寿命不仅需要做好高炉送风设备的日常维护和维修，专业人员在日常工作中要总结经验，对于以往出现的问题及时记录汇总，利用现在的科学技术制定措施来预防这一类问题再次发生。

延寿技术的应用对于一般员工有一定的难度，所以在专业人员上岗操作之前要做好相关专业知识的培训，提高普通员工对于高炉送风设备操作、维护保养的专业技能。对于设备的优化包括设备的结构、选用的材料、高炉温度的控制等。延寿技术在高炉上的应用，将工作过程去繁从简间接保证高炉炼铁的稳定性与安全性。另外，企业要是想高炉设备延长寿命必须对于延寿技术做相应的研究。

3.5 材料改进

过去高炉送风装置采用的单一纤维棉作为隔热材料，不仅性价比较低而且效果也不理想。将高铝纤维棉改用为纤维板和纤维毯搭配的隔热组合，并在送风装置的关键部分使用纤维毯进行隔热保护，对于高炉送风装置延长寿命有了本质上的保证。

高炉送风装置送风管做出优化设计，优化送风管的固定方式，保障送风管的固定，确保隔热材料与送风管完整的贴合，达到隔热的效果。相比于之前由于送风管固定不牢，会经常出现送风管局部温度过高发热甚至穿透。为了保证送风管牢牢地固定，对于法兰盘也做出相应的改造。

最后是对于生产检查工艺的改进，对于注入原料、浇注模、浇注之前等诸多操作做出了许多改进：①注料时加水的总量降低到5%左右，因为之前由于加水量的过多导致水分蒸发的不彻底，在炼铁的烘烤过程中会使表面产生不同程度的裂痕；②在不影响送风管进风量的情况下，要求最大程度上减少表面湿度以及最大程度上增加送风管的管壁厚度，进一步防止局部管壁由于温度过高而导致发热、发火甚至被穿透的现象。通过材料选型、温度的监控、送风管的固定钢结构设计等的改进之后，有效延长了高炉送风装置的寿命。