摘 要:高爐冶煉強(qiáng)度在全面的提升,高風(fēng)溫、高壓、富氧大噴煤等方面嚴(yán)重影響高爐設(shè)備使用壽命,也會(huì)導(dǎo)致熱風(fēng)爐閥門系統(tǒng)的運(yùn)行受到很大的影響。熱風(fēng)爐內(nèi)部包含較多閥門,數(shù)量多且分布范圍廣,任何操作或者維護(hù)的不合理,都會(huì)造成其無法工作,影響使用壽命。分析了解熱風(fēng)爐閥門的組成結(jié)構(gòu)以及工作原理,總結(jié)出故障和應(yīng)對措施,提出日常維護(hù)要點(diǎn),為延長閥門壽命提供基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:熱風(fēng)爐閥門;故障;日常維護(hù);改造
鋼鐵廠設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營中,主要是通過高爐進(jìn)行生鐵的冶煉。自然界內(nèi)部分的鐵礦石中含有較多的氧化物,這些是以鐵的形式存在,高爐煉鐵就是把鐵礦石還原成為鐵的過程。高爐生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi),包含高爐主體、上料、除塵系統(tǒng)、熱風(fēng)爐等部分。在生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行中,熱風(fēng)爐是主要組成結(jié)構(gòu),其作用就是把灌入的冷風(fēng)直接加熱到高爐煉鐵所需要的溫度,促進(jìn)熱風(fēng)溫度的提升,降低焦比,有效的促進(jìn)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升,滿足正常使用的需要。
1熱風(fēng)爐系統(tǒng)閥門的組成及工作原理
當(dāng)前的高爐熱風(fēng)爐內(nèi),包含如下幾種閥門類型:
盲板閥被大量的應(yīng)用到熱風(fēng)爐系統(tǒng)內(nèi),其作用就是切斷煤氣供應(yīng),避免發(fā)生煤氣泄漏、爆炸、中毒等問題,充分的保護(hù)人們的生命安全和生態(tài)環(huán)保。但是該閥門不能單獨(dú)使用,一般都是安裝到蝶閥后補(bǔ),為了檢修煤氣設(shè)備,在煤氣管道上布置盲板的結(jié)構(gòu),可以有效的切斷煤氣的供應(yīng),讓檢修工作人員在安全的環(huán)境中開展檢修工作,不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重安全事故。
蝶閥的作用就是進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。因?yàn)榈y能夠進(jìn)行流量的調(diào)節(jié),所以通常都是安裝到進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的管道上,比如煤氣調(diào)節(jié)閥應(yīng)用蝶閥。蝶閥的優(yōu)勢就是內(nèi)部組成非常簡單、體積小、重量輕、密封性好,還可以長期使用,并且及時(shí)進(jìn)行拆裝處理。
閘板閥(切斷閥):該類閥門被廣泛的應(yīng)用,主要就是在中、低溫的切斷閥門中應(yīng)用,比如冷風(fēng)閥、煤氣切斷閥、煙道閥等,應(yīng)用閘板閥的效果非常好,可以達(dá)到系統(tǒng)控制的要求。
放散閥:該類閥門在安裝之后,可以更好的適應(yīng)高爐休風(fēng)時(shí)可以快速的把煤氣排放到大氣環(huán)境中,從而滿足正常使用需要。
2熱風(fēng)爐閥門常見故障及措施
2.1閥門泄漏問題及措施
在冶金生產(chǎn)中,容易產(chǎn)生比較多的高爐煤氣,這屬于有毒害性、易燃易爆的危險(xiǎn)品類型,一旦存在問題會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故,資源浪費(fèi)嚴(yán)重,且影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。在生產(chǎn)環(huán)節(jié),閥門泄漏是較為常見的故障之一,所以需要加強(qiáng)管理。
2.1.1填料泄漏
熱風(fēng)爐系統(tǒng)閥門內(nèi),很多都是處于高溫高壓環(huán)境中,填料要達(dá)到密封性要求,且閥門轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,壓緊填料環(huán)節(jié),隨時(shí)進(jìn)行閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng),以保證閥桿緊固的要求。只要是高壓煤氣沖開第一圈,其他填料也容易被沖開。除了需要應(yīng)用石墨填料外,還應(yīng)該在石墨中增加鎳絲、鋼絲等以保證強(qiáng)度合格;如果需要更換填料,需要把填料圈分層壓入,各個(gè)層填料結(jié)合縫相互交錯(cuò)120°擰緊填料蓋,成為180°對稱設(shè)置,均勻分次擰緊,不能導(dǎo)致壓蓋的傾斜,壓蓋與蓋座需要保持足夠的間隙,保持正常運(yùn)行。
2.1.2墊圈泄漏
因?yàn)楦郀t煤氣內(nèi)有較多的水、雜質(zhì)等,會(huì)給墊圈產(chǎn)生較大的腐蝕性作用,還有就是熱風(fēng)爐處于高溫、高壓環(huán)境中,也會(huì)給墊圈產(chǎn)生損壞影響。因此,需要選擇合適的墊圈材質(zhì),應(yīng)用和工作條件相符合的墊圈;高溫高壓閥門,在安裝時(shí)應(yīng)該再次壓緊螺栓。
2.1.3密封泄漏
因?yàn)槊芊馊蛘呙芊饷嬖陂y門內(nèi)部,并不容易發(fā)現(xiàn)。密封圈和閥座、閥板的配合緊密度不足,導(dǎo)致間隙比較大,需要做好連接部位密封墊片的處理,應(yīng)用閥板和閥桿連接緊固性的閥門。由于鐵屑、高爐粉塵有大顆粒進(jìn)入,或者生產(chǎn)環(huán)節(jié)有機(jī)械的碎片進(jìn)入堵住閥芯,導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)。
2.2蝶閥常見問題及措施
因?yàn)槊簹鈨?nèi)含有一定量的水分,蝶閥會(huì)長期受到煤氣腐蝕影響,熱風(fēng)爐系統(tǒng)內(nèi)分布著較多灰塵,只要是軸和軸承套存在積灰的情況,軸承就會(huì)逐步的抱死。因此,需要做好蝶閥的潤滑處理,確保軸承和減速器的潤滑性能合格。此外,檢修結(jié)束后,煤氣調(diào)節(jié)閥要達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性要求,螺栓連接達(dá)到緊固性標(biāo)準(zhǔn),填料非常均勻,接口嚴(yán)密、不滲漏,閥門與閥座的間隙控制在0.05mm以內(nèi),試壓符合要求。
2.3盲板閥常見問題及措施
盲板閥的應(yīng)用就是進(jìn)行高爐設(shè)備檢修過程中煤氣管網(wǎng)切斷處理,有些情況下,會(huì)發(fā)生盲板閥開閉不動(dòng)作或者閥板不動(dòng)作的情況。需要調(diào)整電動(dòng)裝置力矩,無法旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的連接螺桿進(jìn)行清理,保證不會(huì)存在積灰。
2.4煤氣放散閥常見問題及措施
按照煉鐵工藝與安全性,高爐每一次開停爐、檢修、事故休風(fēng)以及正常布料的過程中,都要進(jìn)行含塵煤氣的放散,這個(gè)環(huán)節(jié)主要是通過放散閥來進(jìn)行的。因?yàn)槊簹鉀]有實(shí)施除塵處理,灰塵顆粒較大,并且硬度較高,液壓缸等活動(dòng)部件容易卡死,所以導(dǎo)致無法開啟或者無法關(guān)閉的問題。此外,閥蓋調(diào)節(jié)板強(qiáng)度性能較差,閥蓋在高爐風(fēng)壓的作用之下直接頂住調(diào)整板,讓其發(fā)生變形反應(yīng),造成閥蓋和閥座的配合度較差,容易發(fā)生跑風(fēng)的問題。因此,液壓缸需要設(shè)置防護(hù)罩,避免灰塵進(jìn)入到內(nèi)部,還要進(jìn)行閥蓋調(diào)節(jié)鋼板,焊接加強(qiáng)筋,保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能合格。
2.5閘板閥常見問題及措施
閘板開閉的方向和煤氣流動(dòng)方向是垂直的,氣流經(jīng)過閘式閥門時(shí),方向不變,所以阻力較小,這樣就不會(huì)給閘板產(chǎn)生過大的沖擊。但是閘板和閥座存在較大壓力,容易產(chǎn)生摩擦力反應(yīng),造成密封面出現(xiàn)拉毛或剝落的情況。因此,閘板閥門應(yīng)用時(shí),要避免給密封面產(chǎn)生摩擦損壞,關(guān)閉閥門時(shí)保證力矩在合理范圍內(nèi),如果密封面存在損傷,及時(shí)研磨處理。在運(yùn)營了一定的時(shí)間后,閘板容易產(chǎn)生損傷問題,造成閥板和閥座有間隙,這時(shí)可以利用調(diào)整油缸活塞螺桿和橫梁間距以改變行程,避免發(fā)生間隙的問題,符合正常運(yùn)行要求。
3熱風(fēng)爐閥門的日常維護(hù)
閥門正常工作中,維護(hù)管理的作用就是達(dá)到整潔性的要求,潤滑性能良好,組件齊全,符合正常工作標(biāo)準(zhǔn)。做好日常的維護(hù)管理工作,降低故障發(fā)生頻率,延長使用壽命。
3.1閥門的活動(dòng)部位應(yīng)該保持清潔
閥門油漆達(dá)到完整性要求,表面、閥桿、螺母上的螺紋與支架滑動(dòng)部位、齒輪、蝸桿等容易產(chǎn)生積灰的位置,及時(shí)做好清理處理,防止發(fā)生嚴(yán)重磨損或者腐蝕的問題。此外,對于長期開啟的閥門,密封面容易存在污物,先把閥門輕輕開啟,利用高速流動(dòng)介質(zhì)的沖刷,消除雜質(zhì)再關(guān)閉。
3.2對運(yùn)轉(zhuǎn)部位定期加油潤滑
比如盲板閥的松開夾緊蝸輪與蝸桿位置、電機(jī)輸出軸承部位需要定期進(jìn)行油脂保養(yǎng),通常周期為2~3個(gè)月。軸承部位、齒輪和蝸輪蝸桿的嚙合位置和其他配合部位要有良好的潤滑效果,避免產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦,防止磨損。對于沒有油杯或者油嘴、運(yùn)行中容易發(fā)生損壞的結(jié)構(gòu),要配置齊全潤滑系統(tǒng),確保油路通暢性。潤滑的部位,要及時(shí)加油。
3.3保持電動(dòng)裝置的日常維護(hù)
電動(dòng)裝置維護(hù)通常是每月一次的頻率,主要工作是外表面清潔,沒有灰塵,不會(huì)存在汽水、油污污染的問題;密封面、點(diǎn)要達(dá)到牢固性要求,嚴(yán)密、無泄漏;潤滑部位及時(shí)加油處理,閥桿螺母加注潤滑脂。
3.4經(jīng)常檢查閥門、法蘭及管道的泄漏現(xiàn)象
設(shè)置專人進(jìn)行閥門的檢查和管控;閥門檢修、修復(fù)之后,使用紅丹檢查密封面結(jié)合效果;保證閥門按照正常操作方法進(jìn)行,避免產(chǎn)生泄漏的問題。
4結(jié)語
綜上所述,高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)內(nèi),閥門的作用至關(guān)重要,其對于經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性產(chǎn)生直接影響。管道的運(yùn)行時(shí)通過閥門進(jìn)行控制,避免發(fā)生泄漏問題,及時(shí)消除故障問題,加強(qiáng)日常的維護(hù)與保養(yǎng)管理,可以實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約,提高安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]李龍. 寶鋼熱風(fēng)爐新式煤氣閥使用現(xiàn)狀及改進(jìn)分析[J]. 科技研究, 2014. (008):17-22.
[2]李立柱, 曹小海. 淺談熱風(fēng)爐閥門的使用與維護(hù)[J]. 工程技術(shù)研究, 2014(3):28-30.
(南京市南鋼集團(tuán)第一煉鐵廠,江蘇 南京 210035)