高路路
（河钢宣钢炼铁厂， 河北 张家口 075100）
摘 要：通过对高炉炼铁生产过程中常见的故障进行统计、分析和总结，找出其影响因素，制定了相应的对策，达到及时处理设备故障的目的，从而降低了设备故障率，提高了生产效率，实现高炉炼铁的安全高效生产。
关键词：高炉；炼铁；生产；故障分析；对策研究
0 引言
我国是世界上最早进行炼铁的国家，经过几百年的发展，现阶段世界上 95%的国家都能够实现高炉炼铁。但是在进行高炉生产的过程中，经常出现各种各样的生产设备故障，有时会诱发严重的事故，因此重视高炉炼铁的生产设备故障显得十分重要，于是对相应原因进行分析、制定措施以减少故障发生，保证高炉设备运行平稳，提升生产效率。
1 高炉炼铁供料设备故障分析及对策
高炉的供料设备主要包括上料设备、皮带机、给料机、振动筛、称量车、焦仓以及贮矿槽等。高炉设备生产过程中不可或缺的组成部分就是供料设备，其能够按一定质量将各种矿石以及焦炭配成一定的料批，随后按照规定放料顺序为高炉的上料机进行供料。在高炉生产的过程中，各种原料及焦炭借助上料设备由地面提升到炉顶等待生产加工[1-2]。
高炉炉顶装料设备的主要作用就是接收上料机运至炉顶的原料及焦炭，随后按照要求将各种不同材料装入到炉喉部，使炉内能够更加合理地分布炉料，并对整个高炉进行密封[3]。目前，大多数高炉生产企业都会采用无料钟炉顶，这种炉顶具有良好的生产效益。
1.1 供料设备故障分析
目前最常用的供料控制系统主要有两个：料车上料控制系统和胶带机上料控制系统。
1.1.1 料车上料控制系统
料车上料控制系统的主要发生故障点为物料卷扬机，故障主要如下：
1）主要零部件的损伤，如大齿轮、轴承、轴等主要零部件的损伤。
2）减速机过热，产生抖动现象。
3）出现噪音和泄漏的情况。
1.1.2 胶带机上料控制系统
胶带机上料控制系统经常出现故障情况：
1）胶带表面发生严重损坏或划伤。
2）皮带走偏。
3）滚轮筒体重度损坏。
4）滚筒轴承高温上升，有巨大噪音。
5）托辊卡死。
6）托辊体重度损坏。
1.2 供料设备故障对策
针对供料装置系统，卷扬机等容易发生的机械设备故障点，要注重抓好以下管理工作。
1）搞好机械设备的点检管理工作。找出每一机械设备故障点发生的时间周期变化规律。
2）进行点检时，确认响声与平时是否有不同。
3）零部分螺丝有无松弛和有无偏移现象。
4）用手感觉震动有无异常，以判别及检查是否需维修。
5）对于皮带机的上料系统故障，可采取保养，清理表面杂质，或进行加油调换滚动轴承托辊等方式解决。
2 高炉炼铁炉顶装料设备故障分析及对策
2.1 高炉炼铁炉顶装料设备概况和故障分析
炉顶装料设备由料罐、布料器、摆动溜槽、气密箱等构成。其主要设备布料器肩负着生产周向均匀布匹的重任，常见故障如下：
1）布料器在运行过程中输出电压偏高。
2）布料器在运转时会形成异响。
3）布料器的支撑托辊卡停。
4）布料器震动大。
5）布料器发电机噪音不正常。
6）布料器锥齿轮箱的轴承噪音异常。
2.2 高炉炼铁炉顶装料设备故障对策
高炉顶装料控制系统，一般使用无钟式炉顶的方式向高炉装料。无钟式炉顶装料控制系统以布料器、摆动溜槽、气密箱、探尺等设备。若进行高压作业，必须设有均压排压设备，同时做好各设备间的密封，密封性较差不仅使设备的部分遭受煤气冲击，减少使用寿命，而且会发生大钟落在炉内的事故。无料钟炉顶的开闭应当符合安全程序。因此，有关装置间应当设置相应的连锁，以避免人为的故障发生。
3 液压系统设备故障分析及对策
液压系统作为高炉中最为重要的动力系统组成部分，其能够为高炉炉顶的泥炮和料钟提供生产加工所需的动力。
3.1 液压系统设备的常发故障
1）系统油温不正常。油温过高或者油温偏低。
2）油位不正常。油位偏高或者油位偏低、或者油位波动较大。
3）系统油压不正常。
4）系统运行部门动态不平稳。
3.2 液压系统设备故障对策
为了保证液压控制系统工作性能稳定，必须对设备进行合理的使用、保养和维护；为了减少工作环境恶劣的影响，必须建立严密的维修保养制度。针对以上故障因素，对于易损品、配件，例如液压系统油、滤清器、空气滤清器等要进行每日点检；油箱水泵、液压系统电机、阀门等要进行每周点检；液压缸、油冷却器、蓄能器等每月点检；连接管、橡胶软管、塑料管等每年点检；检测元件、电子设备等电气自动化设备每月点检。若有异常及时处理，保证设备处于良好的运行状态[4-6]。
4 出铁场机械设备故障分析及对策
4.1 出铁场机械设备故障分析
高炉出铁场机械设备包括开铁口机、泥炮、摆动溜槽。开铁口机，该设备能使高炉出铁口打开，促使铁水顺利流出。泥炮，在高炉完成出铁之后能够快速地在出铁口处打入耐火炮泥，使铁口完美封堵。摆动溜槽，其作用是在炉前出铁时一个铁水罐放满后，使铁水摆动流至空罐中。
1）开铁口机的故障。最常见的开铁口机有钻进式和冲钻式两种。钻进式故障为弧形轨车辆走到某段后卡轨，行驶障碍；冲钻式故障为开铁口机上的钻杆不转动，或振动仪表不工作。
2）液压泥浆炮的故障。汽缸不动或转速变化过迟；打泥浆时动态过迟；泥浆缸走砂严重；泥浆炮嘴对不上铁口。
3）摆动溜槽的故障。液压油缸不动；电磁控制阀失灵；溜槽不能正常摆动。
4.2 出铁场机械设备故障对策
炉前出铁场机械设备工作环境恶劣，主要受高温影响较大，容易将液压系统油缸、阀门、连接胶管等烤焦烧损。为了保证设备的运行工作性能，在出铁前及堵口后及时检查炉前设备易损部件，发现问题及时更换，避免在使用过程中发生故障，造成重大事故。其次必须制定设备定期的点检和定期的设备检修维护制度，保证设备的运行性能。
5 锅炉结构和风口故障分析及对策
5.1 风口常发故障
高炉路况不顺，炉内气流不稳定，容易造成风口故障，如风口烧红、跑风或烧穿；风口进风少，或风口完全不活动；各接口球面跑风；送风直吹管烧红；风口中、小套烧坏，渗漏、放炮、崩漏。
5.2 风口故障对策
高炉为高温高压，不可以出现中途停水、断电等故障。尤其是在大、中型高炉应该采用安全可靠的技术措施，以确保安全地供电、供水。
由于高热炉体、风口、炉底、外壳、水渣等都需要不断给水，如果间断便会损坏冷却水装置，甚至出现停产的重大事故。因此对于安全供电，在大、中型高炉应采用如下安全措施：
1）在自来水系统中配备相应数量的备用水泵；在每个泵站建筑物中应配备二路供电；设有供水的水塔，以确保柴油水泵开启后及时供电；设有回水槽，以确保在没有外部供应状况下保证水循环供应；在锅炉、风口给水管上设置连续式过滤器；供、排气时使用管道防止水爆裂。
2）供电安全技术。意外出现断电情况时，要考虑人身安全和设施安全，设置必要的保安人员应对安全措施。
3）设有专用、自备的柴油引擎发电组。所有计算机、仪器电源、事故供电设备和通讯信号等均由保安人员统一负责，各电器房和运行时间内应配备紧急照明用的带铬电池荧光灯。高炉工段还应定时进行对相关工作人员开展断电、断路、停风和炉缸燃穿等突发事件的演练，以增强工作人员对处置事件的应变能力。
6 热风炉和除尘设备故障及对策
6.1 热风炉和除尘设备故障分析
该设备的工作原理主要是先使用助燃空气或者是煤气确保燃烧室能够充分的燃烧，最后生成的高温烟气能够顺利地进入到蓄热室加热格子砖，随后将燃烧停止。此时蓄热室有冷风机送来的冷风经过，带走格子砖中的热量。在此过程中冷风带走热量自身的温 度也会升高，通过热风围管将其送入到高炉内。
在高炉进行生产的过程中通常都会有大量的荒煤气，其主要包括发热值为 3 300~4 200 kJ/m3 的粉尘以及 φ（CO）为 20%~30%的 CO。这种荒煤气能够带走高炉中来自入炉焦炭等各种燃料 1/3 的热量。而除尘设备的主要作用就是去除荒煤气中的粉尘。通过除尘，荒煤气中的含尘量大幅下降，能够成为焦化厂、动力厂、轧钢厂以及炼铁厂的工业燃气[7-10]。除此之外，经过除尘之后的泥浆还能够当做原料重新返回烧结厂进行使用，或者可以直接将其作为高炉的炉料进行使用。
热风炉设计的检修期限一般为 20 年以上，其常发设备故障和应对措施主要是勤检查风机及零部件有没有破损，法兰接头有没有走风，以及与其连接的各类阀门热风阀、冷风阀门、燃烧阀、煤气阀门等有没有破损，通过点检保证设备的良好运行。在各种除尘器中，布袋除尘器除尘效率高。
布袋除尘器故障主要：除尘阻力偏高；除尘阻力过低；废气含量超过异常限值；脉动阀常开；脉动阀常关；脉动阀喷吹时无力或未能常开；电气控制阀不动作或漏气。
6.2 热风炉和除尘设备故障对策
高炉炼铁为连续生产，因此凡是非计划休风都属责任事故。所以，首先应该做好对电气设备的定期点检工作，尤其是检查各种阀门电动机是否能顺利开启、电机有无过热、输出轴向与操作转向有没有反转、阀杆和滚动轴承有没有磨损、阀板运转是否灵活等。并做好定期维护保养和计划检修工作，及时消除故障隐患，以尽可能减少休风时间，才能确保高炉的顺利工作。
7 结语
通过对高炉炼铁生产故障进行分析研究，制定相应的对策以降低设备故障率，提高生产效率对高炉炼铁生产有十分重要的作用。降低设备故障率、拉长高炉长时间稳定运行的生命周期、保证高炉的安全，必须通过加强科学管理，狠抓设备的故障管理工作，分析故障因素，采取相应措施，解决设备故障问题，达到提升设备运行效率和质量的目的。
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