劉俊文，沈?qū)W明，付俊生

（安鋼集團永通球墨鑄鐵管有限責任公司，河南 安陽 455133）

高爐煉鐵技術的應用為我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻，為我國各項事業(yè)的發(fā)展提供了工業(yè)基礎。高爐煉鐵具有能源和原材料消耗少、冶金反應機理簡單、可以大產(chǎn)量批量化生產(chǎn)的優(yōu)點，高爐煉鐵技術工藝路線生產(chǎn)的鋼鐵占全世界生產(chǎn)總量的90%以上。高爐煉鐵的生產(chǎn)離不開先進的機械制造技術和智能化的機電一體化技術的應用，若想實現(xiàn)高爐煉鐵生產(chǎn)設備的最佳技術性能與工藝技術狀況都達到最佳的設計標準，必須依靠先進的冶金機電技術對高爐煉鐵設備進行有效的管理維護，以使得設備發(fā)揮出最佳性能。

不能及時處理的設備故障和不注重設備的日常點檢、檢修、維護，極易導致重大的高爐生產(chǎn)、設備、安全事故，給正常的煉鐵生產(chǎn)帶來極大的經(jīng)濟損失和社會影響。研究高爐煉鐵機械電氣設備在日常使用中的運行情況，注意設備穩(wěn)定運行需要注意的使用環(huán)境、條件等不確定因素，注重智能化技術在高爐煉鐵設備管理中的應用，注重利用信息化、數(shù)字化技術服務高爐煉鐵設備管理，善于積極摸索總結(jié)高爐煉鐵設備的維護檢修經(jīng)驗措施，為高爐煉鐵設備穩(wěn)定運行，為冶煉高質(zhì)量的鐵水，為煉鋼等下道工序的生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件，促進冶金企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 高爐設備的組成和原理

高爐是由鋼板材質(zhì)的爐殼和內(nèi)襯耐火磚組成的鐵水冶煉設備，高爐本體的設備自上而下分為爐喉設備、爐身設備、爐腰設備、爐腹設備和爐缸設備五部分設備組成。高爐機械設備按照使用功能可分為裝料環(huán)節(jié)設備、布料環(huán)節(jié)設備、送風環(huán)節(jié)設備、爐況環(huán)節(jié)設備、爐頂煤氣環(huán)節(jié)設備等。高爐電氣自動化系統(tǒng)設備包括現(xiàn)場檢測變送設備、現(xiàn)場控制裝置、可編程控制器設備、二級過程控制設備、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設備和生產(chǎn)管控系統(tǒng)設備。高爐生產(chǎn)時從高爐爐頂裝入鐵礦石、焦炭等原材料，從高爐周圍的風口引入經(jīng)預熱的空氣。在高溫環(huán)境下焦炭中的碳同空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，并將鐵礦石除氧還原得到鐵水和高爐渣和高爐煤氣等副產(chǎn)品。

2 高爐設備管理的特點

高爐煉鐵機械設備由于高溫、粉塵、連續(xù)運行等不利的生產(chǎn)環(huán)境條件的影響，機械磨損、運行疲勞、化學腐蝕、設備老化等問題頻發(fā)，極易導致設備機械零部件出現(xiàn)故障，例如斷軸、彎曲、裂紋、撕裂、嚴重磨損、不匹配、配合間隙不合適、晃動等故障。這就要求高爐煉鐵設備維護人員不斷學習提高自身維護技能水平，針對不同的機械設備故障原因和破損程度調(diào)出分析，采取技術管理措施解決高爐煉鐵設備故障多樣性的問題。

隨著煉鐵機械設備化學腐蝕、物理磨損、自然老化和機械疲勞等各種影響因素的不斷積累，使得機械設備結(jié)構參數(shù)與功能特性急劇變化，疊加煉鐵機械設備使用頻率的增加，使得機械故障不斷惡化。如此煉鐵機械設備定點控制與檢測的常規(guī)手段難以有效預防和即使消除煉鐵機械設備的故障隱患問題，這就要求必須采用信息化的檢測手段，加強故障在線檢測技術的應用，提升機械設備管理維護的即時性和有效性。

同時煉鐵機械設備損壞具有不可逆轉(zhuǎn)性，修復的煉鐵機械設備故障隱患也不能夠達到高爐煉鐵機械設備的最佳使用狀態(tài)。傳統(tǒng)的設備管理維護模式在設備維修和設備保養(yǎng)具有一定的模糊性，極易造成維護檢修人員的錯覺，增加了設備管理維護故障難度。這就要求必須將依賴流程和經(jīng)驗的事后維修模式轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾釉诰€監(jiān)測等智能化手段的事前和預測維修模式，達到預知維修和降低設備故障率的目的。

3 高爐設備管理維護的問題分析

3.1 高爐設備維護人員問題分析

部分煉鐵生產(chǎn)企業(yè)愿意支付較高的價格購買設備，而不愿意在設備維護上花費較大的成本，直到事故發(fā)生才意識到問題的嚴重性。部分技術人員對高爐設備的性能原理和工藝流程掌握不好，不能很好地執(zhí)行設備點檢和維護制度，忽視了一些問題的存在。因此高爐設備維護人員必須注重設備維護技術的不斷學習和設備維護經(jīng)驗的不斷積累。

3.2 高爐設備選型和運行問題分析

部分高爐煉鐵設備選型存在重成本輕質(zhì)量的問題，在日常的煉鐵設備采購過程中，采購成本較低的高爐煉鐵設備。機械設備之間的不匹配嚴重影響生產(chǎn)運行，造成大量的人力和物力的維護消耗，甚至導致嚴重事故的發(fā)生。

部分高爐煉鐵企業(yè)單純?yōu)榱俗非箬F水生產(chǎn)量和最大化的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)過程中強行增加設備的運行荷載和運行時長，在設備經(jīng)常性的超荷載運行下，設備的設計性能與安全性能急劇下降，成為導致嚴重的惡性生產(chǎn)設備事故的原因。

碳素鋼材質(zhì)的高爐設備長期處于潮濕、電場和酸堿環(huán)境，可能出現(xiàn)嚴重腐蝕，從而導致設備性能嚴重下降。高爐煉鐵設備的腐蝕主要有惡劣工作環(huán)境導致的大氣腐蝕、水侵蝕冷凝設備等出現(xiàn)的水腐蝕、埋地機械設備基礎、管道由于鹽類和微生物腐蝕導致的土壤腐蝕、機械設備冶金物理化學變化導致的化學腐蝕等。

3.3 高爐設備管理機制問題分析

隨著我國鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展，一些傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)接受新的管理理念和思路慢，一直慣性的采用傳統(tǒng)的管理模式，對設備的科學管理不夠重視。在我國先進的高爐煉鐵設備管理中，落后的管理機制不能保證生產(chǎn)設備長周期的穩(wěn)定順行，嚴重影響企業(yè)效益。

3.4 高爐設備點檢問題分析

部分高爐煉鐵企業(yè)設備點檢制度執(zhí)行不到位，點檢工作的目的是防患于未然，將安全隱患進行事前排除。但存在點檢時間不按照周期執(zhí)行、點檢走形式、點檢漏項的問題影響了點檢的作用。部分高爐煉鐵企業(yè)存在專業(yè)系統(tǒng)的檢查措施不足、點檢制度管理執(zhí)行不到位的問題。

4 高爐設備維護管理對策研究

4.1 健全設備管理制度

通過完善制度管理體系引入新的設備管理維護方法和理念，進行管理流程再造，提升企業(yè)設備管理的整體能力。通過構建高爐設備點檢管理制度體系，形成人人負責、層層監(jiān)管的設備點檢管理體系。通過制定完善的定量計算為主，定性分析為輔點檢標準達到點檢項目、檢查標準、點檢種類、點檢周期、點檢方法的科學合理可行有效?？茖W合理的設備管理維護制度不僅使設備能夠得到合理的點檢和及時的修理，人員和資源還能合理的分配也促進設備的全面全方位的精細化管理。根據(jù)煉鐵生產(chǎn)的實際情況，強化高爐設備的精細化管理，做好設備的統(tǒng)計分類管理工作，做到設備底數(shù)清楚、設備清單明了、設備參數(shù)熟悉、設備狀態(tài)可知、設備運行可控的管理模式。在做好設備分類統(tǒng)計管理的基礎上，充分利用信息化技術加強設備的信息化管理，做到紙質(zhì)記錄、電子文檔、設備管理系統(tǒng)三套賬目一致，為高爐設備的維護檢修奠定設備維護管理的制度基礎。在健全設備管理制度的同時，要求提升職工的設備維護業(yè)務的技能和水平，提升全員的設備管理能力，形成從個人對班組負責、班組對車間負責、車間對廠負責的多級責任體系，形成強大的設備管理體系和網(wǎng)絡。建立高爐設備檢查制度臺賬、高爐設點檢制度臺賬和高爐設備檢修制度臺賬，做好相關的檢查方案、標準要求、檢查人員、檢查路線、檢查方式、檢查日期、檢查隱患情況、整改情況等登記和閉環(huán)控制工作，保證設備問題及時消除，保證設備長周期穩(wěn)定運行。

4.2 加強設備管理培訓

高爐設備的技術進步和管理提升離不開設備管理人員素質(zhì)的整體提升。首先要強化設備系統(tǒng)的培訓，通過培訓熟悉高爐機械設備的組成、原理和性能，針對設備運行中經(jīng)常性出現(xiàn)的的故障現(xiàn)象和問題，加強設備應急處置和應急預案的培訓學習，提升設備管理的應急處置能力。加強設備管理制度和獎懲辦法的培訓學習，真正執(zhí)行好獎優(yōu)罰劣的管理模式，實現(xiàn)設備管理的責任到人。每年開展設備管理人員的專業(yè)化培訓，重點對大型煉鐵和高爐機械設備的基本運行工作原理、常見故障類型和原因分析、設備的精細化管理和6S管理等保障措施進行培訓學習，以技術培訓促進設備管理的提升。

4.3 建立在線自動監(jiān)測系統(tǒng)

在高爐煉鐵設備管理過程中，充分應用在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對煉鐵高爐機械設備運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，及時采集、記錄、分析設備運行過程中的關鍵技術參數(shù)，通過分析快速識別煉鐵高爐機械設備運轉(zhuǎn)故障，發(fā)出報警并及時處置。充分結(jié)合設備組成的特點、設備運行的參數(shù)、設備的歷史維檢記錄、設備事故的報告，及時準確的判斷設備故障產(chǎn)生的部位、發(fā)生的原因，及時進行故障分析將故障進行排除，最終實現(xiàn)裝備預維修的目的，減少事故發(fā)生，提升設備運行率。

5 結(jié)語

設備的故障和損壞不可避免，通過科學有效的設備管理手段和先進的技術手段，進行設備故障的有效控制。通過高爐煉鐵機械電氣設備點檢、維護、使用、管理過程中存在的問題進行分析研究，找出影響高爐煉鐵機械電氣設備穩(wěn)定運行的因素，制定有針對性的煉鐵高爐設備點檢、維護、操作、使用和管理的相關技術經(jīng)濟措施和組織管理措施，形成不斷提升高爐煉鐵機械電氣設備管理水平的科學策略，形成不斷提高煉鐵高爐設備維護檢修水平的體制和機制。