高爐送風裝置延壽技術的應用

付友龍

（酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司，甘肅嘉峪關 735100）

0 引言

雖然高爐在鋼鐵市場的不斷發展之下不斷進步，優勢也較為明顯，但是高爐的送風裝置仍然存在使用壽命短的弊端。頻繁的維修甚至更換高爐送風裝置對于鋼鐵企業是沉重的經濟負擔。為了高爐送風裝置使用壽命的延長，對于影響高爐送風裝置壽命的因素進行研究，采用從高爐送風設備形狀的設計、表面耐火隔熱材料的選用，通過多種措施實現對高爐送風設備使用壽命的有效延長，實現高爐送風設備的可持續發展。

1 高爐送風裝置存在的問題

操作人員對于高爐送風設備的使用壽命影響重大，對于操作中送風設備產生的問題要采取措施，防止對送風設備造成進一步損傷，并且能夠第一時間向上級反映，對于送風設備故障問題要做出具有針對性、優先性的處理方案，防止因事故而導致送風設備折損使用年限。

1.1 材料的選用

高爐需要長時間在高溫下完成日常的工作，所以高爐送風設備材料的選用要具有較高的耐高溫性。普通情況下，由于高爐有些部位的溫度較高，高爐送風裝置的局部也會有溫度較高的地方，有些地方甚至會出現發紅的情況。在這種工作情況下，如果無法保證高爐送風設備耐火隔熱材料的耐高溫性以及穩定性，可能導致高爐送風設備局部因為溫度過高而出現穿孔的現象。由于有些鋼鐵企業過度關注成本，而導致高爐送風設備表面選用廉價的耐火隔熱材料。導致后期安全事故頻發，還需要為后期的維護與整修支付昂貴的費用與時間成本。嚴重時還有可能造成高爐送風設備的直接報廢。因此，對于高爐送風設備耐火隔熱材料的選用極其重要。

1.2 專業人員的操作水平

在正式操作高爐送風裝置之前，需要對于操作人員進行專業技術的培養。操作人員通過培訓具備判斷高爐送風裝置正常工作與故障狀態的能力。在每日工作完成之后需要對高爐送風設備進行維護與保養，通過培訓提高員工對送風裝置的每日維護保養意識。同時，如果操作人員責任意識不強，有時會因為玩忽職守、粗心大意，不能及時發現設備運行時出現的故障。發生設備事故之后對于設備的有效使用壽命會有嚴重的影響。

2 延長高爐送風裝置壽命的主要方法與途徑

對于延長高爐送風裝置的使用年限，可以通過以下方法來達到延長設備使用壽命的目地。

2.1 對于設備的設計要求

高爐送風裝置的主要作用是將熱風圍管送來的熱風通過風口送入高爐爐缸，還可通過其向高爐噴吹燃料，在設計的時候需要將高爐送風設備高度與高爐的整體高度要一致。實現高爐與送風設備的延長年限一同增長。對于高爐送風設備的冷卻裝置需要與高爐的耐火隔熱達到一定的匹配，達到冷卻效率最大化。在面對不同形狀的高爐時送風設備需要靈活應變，使用不同的措施來達到企業需要的冷卻效果。

2.2 延壽技術的應用

在延壽技術的應用過程中企業需要重視對專業技術人員的培養。做到積極開設高爐操作及維護保養培訓課程。對于專業人員的技術檢測可以通過開設不定期的考核檢測，來判斷專業技術操作人員是否具有一定基本的專業能力。最后，對于專業人員測試之后將所有測試結果做出總結和匯總，整理出大部分人員所存在的問題，對于相對集中問題采取相應的措施。實行專業人員的內部管理制度，對于不具備專業知識的或者工作態度不認真的人員做到及時淘汰。在選用高爐送風設備材料時，可以對于市場上常見的材料進行記錄分析。對各種材料的材質、價格、使用壽命以及后期的保養難度做出評估，最后為企業選出經濟效益最好的材料。此外，鋼鐵企業需要不定期積極開展創新技術交流會，對于員工要積極交流自己的心得與工作遇到的難題，集思廣益解決問題和分享經驗，取長補短。實現高爐送風設備未來可持續發展。

3 延壽技術的應用實例分析

將延壽技術應用于高爐設備相關案例的研究和分析。

3.1 延壽技術應用案例

對于高爐送風設備在鋼鐵產業在高爐的應用上，送風設備的耐火性是最為基本的一項要求。高爐送風設備的防火程度一般需要達到1250 ℃以上，雖然高爐正常工作時的溫度可以達到這個溫度，但是在高爐休風的時候溫度一般會高達1400 ℃，這是在冷卻器能夠正常工作且高爐冷卻壁未發生泄漏的情況下，如果高爐冷卻壁破損發生冷卻水泄漏，爐內溫度甚至會達到1500 ℃，有可能出現送風管耐熱材料融化的現象。某鋼鐵企業在高爐煉鐵的工作過程中，設備處于異常的工作狀態，高爐送風裝置的送風管轉彎接頭處由于溫度過高產生局部燒穿。高爐送風裝置送風管的損壞極有可能會使煉鐵時溫度過高，所以高爐被迫停止工作。在維修過程中，維修技術人員對于高爐送風裝置進行一系列優化設計，最為重要的是提高高爐送風裝置送風管的耐熱度。送風管不僅有耐高溫性能還要有高的耐火程度，需要在高爐工作室承受230 m/s 的熱風，因為這個原因送風管的材料除了耐熱還需要具有一定的耐沖刷性，這樣才能將送風管的耐熱溫度提高到1790 ℃以上。

3.2 高爐送風裝置結構的優化設計

對于高爐送風裝置的優化設計，主要目的是防止高爐工作時過高的溫度以及有效提升高爐煉鐵的效率。對于高爐送風裝置的安裝與設置還需要根據高爐以及當時的情況隨機應變。通過對熱風爐格子磚的優化設計，獲得更高的鼓風加熱溫度。設計出較為先進的超音速風口，通過對送風支管的結構分析和設計改進、波紋管補償器的選擇，支管耐火材料的傳熱模型的求解，基本解決了高爐送風支管長期漏風、發紅現象。

3.3 溫度控制

在高爐送風設備使用年限較長時，會導致高爐的送風能力達不到原始設計要求，從而使高爐內部溫度較高。想要延長高爐送風設備的使用壽命，對于溫度的控制至關重要。隨著科技技術水平的提高，對于溫度的測量與控制已經可以通過溫度傳感器、PLC、HMI（Human Machine Interface，人機界面）等智能設備完成。專業人員只需要通過人機界面接受溫度傳感器的信息，通過PLC 程序實現溫度的監測與控制。在高爐內的爐溫溫度超過控制程序中溫度傳感器設定的最高溫度時，溫度傳感器會通過人機界面對于超溫信號進行反饋，同時具有蜂鳴器報警，引起維修工作人員的警惕。鋼鐵企業需要合理安排高爐的工作時間，不能讓高爐長時間高負荷運作，以免高爐送風設備長時間處于高負荷工作狀態引起勞損。

3.4 操作優化

在高爐送風裝置的工作當中，為了提高送風設備的使用時間和價值可以采取長壽技術。高爐送風設備的使用壽命與專業人員的操作技術有直接關系。操作人員需要研究應用長壽技術提高高爐煉鐵的產量的途徑。通過規范操作流程，提高高爐送風裝置的智能化水平，提高高爐產量的同時減輕操作人員的工作內容和強度，實現高爐煉鐵項目的未來可持續發展。想要延長設備的使用壽命不僅需要做好高爐送風設備的日常維護和維修，專業人員在日常工作中要總結經驗，對于以往出現的問題及時記錄匯總，利用現在的科學技術制定措施來預防這一類問題再次發生。

延壽技術的應用對于一般員工有一定的難度，所以在專業人員上崗操作之前要做好相關專業知識的培訓，提高普通員工對于高爐送風設備操作、維護保養的專業技能。對于設備的優化包括設備的結構、選用的材料、高爐溫度的控制等。延壽技術在高爐上的應用，將工作過程去繁從簡間接保證高爐煉鐵的穩定性與安全性。另外，企業要是想高爐設備延長壽命必須對于延壽技術做相應的研究。

3.5 材料改進

過去高爐送風裝置采用的單一纖維棉作為隔熱材料，不僅性價比較低而且效果也不理想。將高鋁纖維棉改用為纖維板和纖維毯搭配的隔熱組合，并在送風裝置的關鍵部分使用纖維毯進行隔熱保護，對于高爐送風裝置延長壽命有了本質上的保證。

高爐送風裝置送風管做出優化設計，優化送風管的固定方式，保障送風管的固定，確保隔熱材料與送風管完整的貼合，達到隔熱的效果。相比于之前由于送風管固定不牢，會經常出現送風管局部溫度過高發熱甚至穿透。為了保證送風管牢牢地固定，對于法蘭盤也做出相應的改造。

最后是對于生產檢查工藝的改進，對于注入原料、澆注模、澆注之前等諸多操作做出了許多改進：①注料時加水的總量降低到5%左右，因為之前由于加水量的過多導致水分蒸發的不徹底，在煉鐵的烘烤過程中會使表面產生不同程度的裂痕；②在不影響送風管進風量的情況下，要求最大程度上減少表面濕度以及最大程度上增加送風管的管壁厚度，進一步防止局部管壁由于溫度過高而導致發熱、發火甚至被穿透的現象。通過材料選型、溫度的監控、送風管的固定鋼結構設計等的改進之后，有效延長了高爐送風裝置的壽命。

4 結束語

綜上所述，從高爐送風裝置送風管的固定鋼結構設計、耐熱防火材料的選擇，煉鐵溫度的監控以及操作流程的優化等方面，將延壽技術應用于高爐送風裝置，可以有效節約鋼鐵企業的成本，對于未來企業的發展有重要作用。