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

關鍵詞：焦爐設備；高溫環境；物理損害；化學損害；措施

1 高溫環境下焦爐設備產生物理損害的原因

1.1 物理損害

物理損害是焦爐設備在高溫環境下進行生產活動主要受損的一種特性，在焦爐設備的使用過程中，因為需要對煤產品等進行轉化，導致了煤自身會不斷地散發出極高的熱量，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生極大的影響。近年來我國鋼鐵等生產企業，為了減少火源等對于焦爐設備的侵害，經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，增加結合部位的密封性等，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生故障，容易引發更多的電氣故障問題，影響了生產的效率。同時，裝煤車也是生產過程中重要的工具，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。當高溫環境時，這些物理損害都是十分容易出現的，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，會導致電機內部溫度直線上升，致電機內部容易發生故障，造成內部的變頻器過載，使相關生產企業經濟受到極大的損失，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，大多數生產工作都是處在一個封閉的環境中，隨著生產的不斷開展，煤產品等原材料不斷地進行添加，生產環境的溫度會不斷地變高，導致了原材料等物質會在高溫環境下發生反應，造成了設備表面的碳鋼的腐蝕速率不斷加快。據調查研究，當生產溫度超過140 ℃時，設備表面的碳鋼發生腐蝕的風險系數是最高的。當生產溫度高于 150 ℃，設備表面就會呈現一種較為干燥的狀態，發生反應的幾率也相對變小。但是生產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生很多的突發情況，如設備運行可能會出現故障，當設備停止運轉時，隔熱層的化學腐蝕速率也會發生變化，非常容易造成設備的長度和高度發生變化，那時應當立刻停止生產活動，從而會造成極大的經濟損失。同時，焦爐設備在實際生產過程中，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，會產生散熱現象，溫度急劇下降。反反復復之后，就會讓設備的外壁和氣相內壁受到溫差的侵害，造成雙重冷凝腐蝕現象，使設備發生嚴重的損壞^[2]。

2 高溫環境下焦爐設備產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換的過程中，設備生產時會產生火苗，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，會不經意間發生火災現象。因此，應當使一些設備遠離火源，減少火災出現的可能性。相關生產人員應當加大對于生產平臺的密封力度，使火焰難以繼續向上燃燒。在生產過程中，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，發生爆炸。比如生產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，減少了危險現象的出現，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，優化線路質量，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量，為了應對高溫環境，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。當下時代不斷地發展變化，各種新型的材料不斷地被研發生產，市場上有很多導熱性較小、經濟性較強的材料，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。設備內部也應進行強化，使用耐高溫材料，如機器內部鋼制線管里的電纜，可以進行升級，使用防火型電纜，強化設備內部防火性能，從而抵抗高溫環境的影響。還有焦爐設備內部的一些電氣配件，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，在生產過程中會產生很多粉塵，高溫度與高濃度粉塵相結合，還有一些其他導電情況發生，容易出現爆炸現象。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，減少爆炸等現象的出現，保障焦爐設備的使用安全。如當下有防爆機的出現，減少了這種情況的發生，因此在使用焦爐設備的時候，相關工作人員還可以有效地利用防爆電機，增強生產過程中的安全指數，從而減少設備故障^[4]。

3 高溫環境下焦爐設備出現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境中發生反應，產生劇烈腐蝕現象，可以進行保護涂層的涂抹，將設備表面與外界環境起到了有效隔離，利用腐蝕介質惰性和介電常數較高的無機涂層、有機高分子等，在設備內部形成一個有效的腐蝕電路，從而有效地減少化學損害現象。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無法滲透，增加了設備抗氧化能力，從而有效屏蔽腐蝕介質，減少設備的腐蝕現象。在進行防腐技術的時候，首先應當對于修復人員技術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境因素，根據生產環境的實際情況，確定防腐蝕涂料的種類及涂抹的方式。

3.2 嚴格執行推焦計劃

在設備使用的封閉環境中，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，避免石墨等物質發生化學反應，強化爐體質量。

4 結語

焦爐設備長期使用在一個高溫環境中，不僅對于設備本身質量有很大影響，同時更是存在著巨大安全隱患。因此，相關修復人員必須要提高自身的技術水平，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，強化設備質量，從而提高生產效率，保證產業活動的順利進行。

參考文獻

[1] 李紅武.高溫環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.基于高溫環境下焦爐設備的維護措施研究[J].中國化工貿易，2017（9）：201.

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