彭忠奇

（湖南華菱漣源鋼鐵有限公司焦化廠， 湖南 漣源 417009）

摘 要：對高溫環(huán)境中焦爐設備的使用現(xiàn)狀和維護措施進行了探究，提出具有合理性的維護手段，保證生產(chǎn)工作的順利進行。

關(guān)鍵詞：焦爐設備；高溫環(huán)境；物理損害；化學損害；措施

1 高溫環(huán)境下焦爐設備產(chǎn)生物理損害的原因

1.1 物理損害

物理損害是焦爐設備在高溫環(huán)境下進行生產(chǎn)活動主要受損的一種特性，在焦爐設備的使用過程中，因為需要對煤產(chǎn)品等進行轉(zhuǎn)化，導致了煤自身會不斷地散發(fā)出極高的熱量，加煤口和小爐門等部位都會向外噴火，高溫的侵蝕和火苗的因素，長期下去會對設備產(chǎn)生極大的影響。近年來我國鋼鐵等生產(chǎn)企業(yè)，為了減少火源等對于焦爐設備的侵害，經(jīng)常會采用多種方法進行改善，如在加工過程中減少操作時間，使機器能有時間進行冷卻恢復；如研究無煙加煤方式進行生產(chǎn)，增加結(jié)合部位的密封性等，但是效果都不顯著。可以說，火源的物理損害，是造成焦爐設備老化甚至報廢的重要原因。焦爐加煤口的火焰會在煤的加入時突然竄高，通常火焰會達到 2 m 左右的高度甚至更高，甚至會直接燒到加煤車的二樓平臺，威脅到了加煤工人的人身安全。同時，在焦爐設備進行運作過程中，熱氣不斷地進行釋放，也會對與爐體相近的人造成人身傷害，當相關(guān)工作人員直接站在電氣室外的時候，熱氣會直接影響到安裝爐門的人，導致攔焦車電氣室的溫度不斷地增高，電氣室的設備受高溫的影響會發(fā)生故障，容易引發(fā)更多的電氣故障問題，影響了生產(chǎn)的效率。同時，裝煤車也是生產(chǎn)過程中重要的工具，在使用裝煤車的時候，為了保證添煤的速度均衡，通常裝煤車是變頻調(diào)速的行走方式，但是外部的溫度較高時，就會影響到裝煤車自身的系統(tǒng)設置，導致裝煤車變頻器無法啟動過載的保護功能，對裝煤車造成了極大的損害。當高溫環(huán)境時，這些物理損害都是十分容易出現(xiàn)的，并且難以有效地杜絕。在高溫氣體直接烘烤電室外壁的情況下，會導致電機內(nèi)部溫度直線上升，致電機內(nèi)部容易發(fā)生故障，造成內(nèi)部的變頻器過載，使相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟受到極大的損失，并且存在很大的安全隱患^[1]。

1.2 化學損害

化學損害不同于物理損害，它不僅是對機器設備的表面造成損傷，更是會發(fā)生腐蝕等一系列反應，難以有效地進行修復。在焦爐設備的使用過程中，大多數(shù)生產(chǎn)工作都是處在一個封閉的環(huán)境中，隨著生產(chǎn)的不斷開展，煤產(chǎn)品等原材料不斷地進行添加，生產(chǎn)環(huán)境的溫度會不斷地變高，導致了原材料等物質(zhì)會在高溫環(huán)境下發(fā)生反應，造成了設備表面的碳鋼的腐蝕速率不斷加快。據(jù)調(diào)查研究，當生產(chǎn)溫度超過140 ℃時，設備表面的碳鋼發(fā)生腐蝕的風險系數(shù)是最高的。當生產(chǎn)溫度高于 150 ℃，設備表面就會呈現(xiàn)一種較為干燥的狀態(tài)，發(fā)生反應的幾率也相對變小。但是生產(chǎn)過程是充滿不確定性的，在焦爐設備的使用過程中可能會發(fā)生很多的突發(fā)情況，如設備運行可能會出現(xiàn)故障，當設備停止運轉(zhuǎn)時，隔熱層的化學腐蝕速率也會發(fā)生變化，非常容易造成設備的長度和高度發(fā)生變化，那時應當立刻停止生產(chǎn)活動，從而會造成極大的經(jīng)濟損失。同時，焦爐設備在實際生產(chǎn)過程中，它的表面都是處在一個相當高的溫度下，因此當設備停止運作時，會產(chǎn)生散熱現(xiàn)象，溫度急劇下降。反反復復之后，就會讓設備的外壁和氣相內(nèi)壁受到溫差的侵害，造成雙重冷凝腐蝕現(xiàn)象，使設備發(fā)生嚴重的損壞^[2]。

2 高溫環(huán)境下焦爐設備產(chǎn)生物理損害的維護措施

2.1 設備遠離火源

在進行煤炭等材料加工轉(zhuǎn)換的過程中，設備生產(chǎn)時會產(chǎn)生火苗，通常設備噴出的火源會直接通過二層平臺的小孔燒到上面，會不經(jīng)意間發(fā)生火災現(xiàn)象。因此，應當使一些設備遠離火源，減少火災出現(xiàn)的可能性。相關(guān)生產(chǎn)人員應當加大對于生產(chǎn)平臺的密封力度，使火焰難以繼續(xù)向上燃燒。在生產(chǎn)過程中，一定要對易燃易爆物品進行妥善管理，避免其離火源距離過近，發(fā)生爆炸。比如生產(chǎn)過程中煤斗下會有導套油缸，應當遠離火源，工作人員可以通過設立支架的形式，對其添加一個連桿，將裝煤車的二層平臺上放置油缸，從而使油缸遠離火源，減少了危險現(xiàn)象的出現(xiàn)，并提高了設備的使用壽命。對于一些無法遠離火源的設備，應當強化自身的抗熱性與防火性能，優(yōu)化線路質(zhì)量，從而使設備更好地運行。

2.2 使用耐高溫材料

焦爐設備的材料決定了它在高溫下的使用質(zhì)量，為了應對高溫環(huán)境，防止物理侵害，應當使用耐高溫的材料進行設備的升級，從根本上提升設備的耐高溫性，并提升防火能力。當下時代不斷地發(fā)展變化，各種新型的材料不斷地被研發(fā)生產(chǎn)，市場上有很多導熱性較小、經(jīng)濟性較強的材料，因此可以選擇新型耐高溫的原材料進行使用，增強設備性能。同時，可以添加一些輔助性降溫措施來抵御高溫的侵害，在設備的使用過程中，可以在設備外部包裹一層防火石棉布，不僅起到了防火的作用，并可以有效地降低溫度。設備內(nèi)部也應進行強化，使用耐高溫材料，如機器內(nèi)部鋼制線管里的電纜，可以進行升級，使用防火型電纜，強化設備內(nèi)部防火性能，從而抵抗高溫環(huán)境的影響。還有焦爐設備內(nèi)部的一些電氣配件，也應當使用具有耐高溫性能的，避免設備在運行過程中配件受高溫損害，造成了設備失靈等狀況^[3]。

2.3 選擇具有防爆性能的電氣設備

焦爐設備長期在高溫環(huán)境下進行工作，本身具有極高的熱量，同時設備所處空間具有封閉性，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多粉塵，高溫度與高濃度粉塵相結(jié)合，還有一些其他導電情況發(fā)生，容易出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。因此應當防患于未然，針對容易爆炸特性，選擇一些防爆性能電氣設備投入使用，減少爆炸等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保障焦爐設備的使用安全。如當下有防爆機的出現(xiàn)，減少了這種情況的發(fā)生，因此在使用焦爐設備的時候，相關(guān)工作人員還可以有效地利用防爆電機，增強生產(chǎn)過程中的安全指數(shù)，從而減少設備故障^[4]。

3 高溫環(huán)境下焦爐設備出現(xiàn)化學損害的維護措施

3.1 添加涂層進行防腐

為了防止設備表面在高溫環(huán)境中發(fā)生反應，產(chǎn)生劇烈腐蝕現(xiàn)象，可以進行保護涂層的涂抹，將設備表面與外界環(huán)境起到了有效隔離，利用腐蝕介質(zhì)惰性和介電常數(shù)較高的無機涂層、有機高分子等，在設備內(nèi)部形成一個有效的腐蝕電路，從而有效地減少化學損害現(xiàn)象。焦爐設備表面通常都是由金屬材料制成，因此在設備的金屬表面涂抹漆膜，使空氣中的水和離子等物質(zhì)無法滲透，增加了設備抗氧化能力，從而有效屏蔽腐蝕介質(zhì)，減少設備的腐蝕現(xiàn)象。在進行防腐技術(shù)的時候，首先應當對于修復人員技術(shù)水平提出很高的要求，同時應當選擇好的涂層材料。其次在涂抹過程中注重慎重考慮大氣等外部環(huán)境因素，根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的實際情況，確定防腐蝕涂料的種類及涂抹的方式。

3.2 嚴格執(zhí)行推焦計劃

在設備使用的封閉環(huán)境中，隨著溫度的不斷升高，設備表面的碳鋼材料接觸到空氣中的水分子等之后，腐蝕速率會不斷地上升。在-4～150 ℃時，碳鋼工作溫度在隔熱層下發(fā)生腐蝕的風險最高。因此應當加強對于爐溫的控制力度，嚴格執(zhí)行推焦計劃，及時清除焦爐設備外部的石墨，避免石墨等物質(zhì)發(fā)生化學反應，強化爐體質(zhì)量。

4 結(jié)語

焦爐設備長期使用在一個高溫環(huán)境中，不僅對于設備本身質(zhì)量有很大影響，同時更是存在著巨大安全隱患。因此，相關(guān)修復人員必須要提高自身的技術(shù)水平，了解焦爐設備物理損害及化學損害的原因，并制定有針對性的修復措施，提升焦爐設備耐高溫能力，強化設備質(zhì)量，從而提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)業(yè)活動的順利進行。

參考文獻

[1] 李紅武.高溫環(huán)境下焦爐設備的維護措施[J].化工管理，2015（22）：52.

[2] 趙永峰.基于高溫環(huán)境下焦爐設備的維護措施研究[J].中國科技投資，2017（6）：261.

[3] 治興偉.基于高溫環(huán)境下焦爐設備的維護措施研究[J].中國化工貿(mào)易，2017（9）：201.

[4] 王小強.高溫環(huán)境下焦爐設備的維護措施[J].化工管理，2018（5）：198-200.