大型高炉设备质量控制方法与要点

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1、大型高炉设备质量控制方法与要点中钢设备有限公司 监理部 100080 路又懿摘要： 为适应钢铁生产高效、优质、低耗、长寿和环境保护的要求，新 建高炉大都是 2000m3 级以上的大型高炉。大型高炉具有许多显而易 见的优点，但如果设备质量出现问题，造成的损失也是非常大的。因 此，如何确保大型高炉设备的质量，在我们设备监理工作中积累了许 多宝贵的经验。关键词：大型高炉 设备监理 质量控制为了适应钢铁生产高效、优质、低耗、长寿和环境保护的要求， 近年来无论是产业政策导向还是企业经济效益的驱动，新建高炉大都 是 2000m3 级以上的大型高炉。大型高炉具有许多显而易见的优点， 这里不再赘述，但如果设备

2、质量出现问题，造成的损失也是非常大的。 因此，如何确保大型高炉设备的质量，真正实现设计中的长寿化和高 效性，在质量控制上给设备监理工程师提出了挑战。一、高炉设备概况、特点及分类首先，我们先来分析一下现代化大型高炉技术上一般具有的几方 面特点：精料、高风温和综合鼓风、高压操作、能源回收和环境保护、出铁场平坦化和机械化、自动化控制。高炉及其附属设备大体上可分为 21 类，这 21 类设备具体见下表：序号设备分类具体系统或设备示例1高炉炉体高炉炉壳、炉体框架、炉喉钢砖、炉体内衬2原料储存和筛分设原燃料储槽、槽下设备、给料机、振动筛、称量备装置3原料输送和上料设备高炉上料胶带机、原料输送胶带机4无料钟

3、炉顶装料设受料罐、称量料罐、水冷气密传动齿轮箱、下阀备箱、上料闸、上密封阀、下密封阀、布料溜槽5炉体冷却设备冷却板、冷却壁、冷却箱及复合结构6出铁场机械设备液压泥炮、开铁口机、摆动流嘴、移盖机、起重机7渣铁沟浇注设备快速搅拌机、浇注小车、热风干燥机8混铁车设备鱼雷型混合车、圆筒型混合车9高炉鼓风及炉顶余压发电设备高炉鼓风机（大多采用轴流式压缩机）鼓风脱水 设备、空气过滤器、放风消声器、送风切换阀、 炉顶压力回收发电设备（TRT ）10送风管路及相关设备热风围管、送风支管、直吹管、风口、风口中小套、风口大套11热风炉及附属设备热风炉、炉篦子、横梁、支柱、燃烧器、余热回收装置12煤气除尘清洗设备煤

4、气上升下降管、重力除尘器和一、二级脱水器、 电除尘器、布袋除尘器13给排水设备净循环系统设备、污环水系统设备、炉身上部冷却循环水设备、高炉清洗循环水系统设备14水渣处理设备转鼓脱水法（转鼓过滤器、分配器、缓冲槽、碰撞板）15炮泥制备设备焦粉贮存粉碎系统设备、配料混合称量系统设备、碾泥系统设备、焦油系统设备、起重设备16煤粉喷吹设备干燥气发生炉、磨煤机、给煤机、粗粉分离器、 细粉分离器、煤粉风机、喷煤罐体组、计量装置、 给料装置、煤粉喷枪、煤粉分配器17阀门设备热风炉系统阀门、高炉炉顶阀门、辅助系统阀门18炉体周围检测设备高炉炉身煤气取样机、炉喉径向探测器、料面检 测装置、炉顶料面红外测温热图像

5、仪、炉衬烧损 检测装置、炉身静压力检测装置、铁水温度检测、 炉顶煤气成分分析取样设备19高炉自动化控制设备仪表控制系统、电气控制系统、过程计算机系统20高炉供电装置总降压变电系统、车间电气室供电系统、变压变频（VVVF）装置、应急柴油发电机组21环境保护设备粉尘控制设备（埋刮板输送机、斗式提升机等） 水污染控制设备（刮泥机、污泥脱水机等）噪声控制设备（高炉煤气减压阀组、高炉冷风放风阀、 高炉鼓风机放风阀、高炉炉顶均压放散阀、抽风 机和除尘风机消声器）二、设备的重要性与监理方式分类为更加有效地控制高炉设备的质量，监理工程师首先根据设备在 高炉中的重要性程度、加工制造的难度、质量要求及制造厂的管控

6、能 力对设备进行分类，然后制定出具体的监理方案，设定具体的监理方 式。在监理实践中我们常用以下原则分类：A 类设备：符合下列特征之一的设备：1）主工艺线上非常关键的设备2）加工制造难度大、周期长、质量要求高的设备3）制造厂管控能力极差，很难达到质量要求的设备B 类设备：符合下列特征之一的设备：1）在主工艺线上相对次要的设备。2）虽是主工艺线上设备，但制造厂家为专业厂家，质量管 控能力较强的设备。3）虽是标准通用设备或结构简单要求不高的设备，但承制 厂家管控能力较差，较难达到质量要求的设备。C 类设备：符合下列特征之一的设备：1）标准、通用设备。2）结构简单、加工要求不高的设备。3）只有终检要求

7、的设备。下表为本人所主持监制的河北沧州纵横二期2#、3#高炉部分设备的分类表：设备分类表序号设备名称设备 类别备注1热风炉炉篦子、支柱、托梁；风口大套及 大套法兰、炉喉钢砖A2AV80鼓风机A3无料钟炉顶、泥炮、开铁口机A4热风炉系统高温阀门A5行车A6热风炉低温阀门A7铸铁冷却壁B8鱼雷罐车B9除尘风机、助燃风机B10INBA装置B11煤气和空气换热器B12磨煤机、给煤机B13振动筛、振动给料机B14上料主皮带B15煤气干法除尘B16出铁厂除尘器B17铜冷却壁B18蒸发冷却器B19热风炉波纹补偿器B20送风支管B21渣铁沟、拉紧吊挂装置、高炉称量漏斗、 热风炉及粗煤气人孔装置B22热风炉格子

8、砖、燃烧器、硅质大墙砖等B23自清洗管道过滤器、砂滤器、冷却塔C24除尘风机配套液偶C25柴油机泵C26高压，低压水泵组、粒化泵组C27除尘风机配套高压电机C28热风炉、矿槽、炉顶、泥泡开铁口机液压 系统C29螺杆空压机成套C30热风炉管道砖B31低蠕变粘土砖B32鼓风机站空气过滤器B331.4M除铁器C34泥浆及热风炉大墙砖B35煤气减压阀消声器、冷风放风阀消音器、 助燃风机消音器B36出铁场除尘、炉顶、煤气管网补偿器及弹 簧支座B37摆动流嘴、探尺B38炉顶人孔及限位装置B39压力容器B40主排烟风机、热风炉烟气引风机B41INBA水系统阀门C42高炉冷却壁固定连接及软连接B43INBA系

9、统非标设备B44矿槽及储运系统胶带机B45风口小、中套B46主铁沟盖板及管道人孔B47各区域轴流风机及压力缓冲罐B48高炉煤气调压阀组B49金属硬密封蝶阀和氧气专用阀B50出铁场、热风炉及喷煤系统气阀B51喷煤系统专用球阀B52喷煤流化及喷吹设备B53热媒发生装置B54防爆袋式收粉器B55矿槽通风槽B56出铁场高铝质碳化硅砖、粘土砖、碳化硅 质泥浆及粘土质泥浆B57高炉水渣胶带机B58高炉手拉葫芦、单轨小车B59高炉热风炉干油润滑站C60高炉潜水排污泵C61高炉循环水泵房阀门C62高炉综合管线补偿器B63干煤棚双梁桥式抓斗起重机B64高炉炉顶干油润滑系统C65高炉燃气综合管线补偿器B66出铁场

10、和矿槽除尘风机消音器B其次，根据高炉设备的重要性分类采取不同的监理方式：A类设 备必须采取驻检方式，对设备制造的各个环节质量监理工程师均需严 格控制。B类设备可采取驻检或巡检方式，但设备制造的各个重要环 节均需在监理工程师的可控范围内，关键质量控制点必须由监理工程 师到现场进行现场见证（W ）和停止点见证（H）。C类设备采取巡 检方式，一般情况下监理工程师仅需对终检试验类项目或设备性能测 试项目进行现场见证（W）,其余的质量控制可采用文件见证（R） 的方式。对设备的A、B、C分类，能有效地节约监理资源，在合理、 经济的情况下能有效地控制质量，避免监理过程不分重点，胡子眉毛 一把抓。三、质量控制

11、的组织机构合理有效的监理机构对控制高炉设备的质量起着非常重要的作 用，监理机构人员一般由总监、总监代表、监理工程师、监理员组成。 根据设备监制的特点，项目实行总监理工程师负责制，负责设备制造 阶段的监理工作，根据合同规定，向各有关制造厂派驻监理工程师。 下图为河北沧州纵横二期高炉项目的组织结构图：合同资料管理总监理工程师设备制造阶段驻厂监理工程师：11人丿项目监理机构成立后，应建立健全监理项目岗位责任制，明确相 关责任人。以设计图纸、技术标准、监检大纲、监理规划为工作指导， 编制制造阶段各设备的监理细则，严格按监理人员工作守则， 完成设备监理任务。其中总监理工程师应始终处于项目监理机构的灵 魂

12、和核心地位，对项目的质量控制进行统管。、大型高炉设备质量控制的具体措施根据本人对土耳其ISDMIR钢厂4#2500m3高炉和河北沧州纵 横一期1#2350m3高炉和纵横二期2#、3#2350m?高炉的监理实践， 大型高炉设备质量控制应具有以下特点：1、 超前监理，预防为主监理规划和监理细则是监理进行质量控制的核心资料，项目实施 前，总监应在监理规划中设备重要性分类的基础上对核心、关键设备 进行难点和监理重点分析，针对监理难点重点阐明应采取的监理措施 和见证方式。各项目的监理工程师应在熟悉合同、技术协议、图纸等 的基本上在监理细则中对设备的重要零部件、关键工序进行难点和监 理重点、要点分析，预先

13、拟定合理的监理措施和见证方式。例一：纵横二期高炉热风炉的炉篦子、支柱、托梁、风口大套及 大套法兰，制造厂属于一家民营的小型铸造厂，管理及质量体系运行 均较差，纵横一期高炉该厂生产的风口大套及大套法兰就因存在较严 重的铸造缺陷给业主方造成了不良的影响。为此二期高炉的监理规划 中，就事先安排一名有铸造方面专长的监理工程师对该厂驻检，从原 材料的成分化验直到成品的全过程均严格规定了具体的监理实施措 施，要求对不合格项和不合格品必须进行重点监控，经整改达不到质 量标准的产品规定坚绝报废。例二：纵横二期高炉的铸铁冷却壁，铸铁冷却壁属高炉关键零部 件，一旦砌入高炉很难进行更换，对其产品的质量控制要确保每块

14、都 合格。为此在监理规划中除规定加强过程质量控制外，还规定出厂前 监理工程师需对冷却壁逐块进行质量复检。例三：为满足现代大型高炉容积大、炉顶压力高的要求，大型高 炉炉壳材料一般均采用500MPa强度级的低合金结构钢（如BB502、 BB503、AG50、WSM50C 等），所用的板材厚度也较厚，最大板厚 可达到90mm，分块尺寸大且需在炉壳上大量开孔（大至 2000X4000mm，小到032mm且形状各异），炉壳制造在切割、成 型、焊接中均存在较大的技术难度。故监理工程师在监理细则中必须 规定制造的每个主要环节中相应的质量控制方式。纵横高炉炉壳制造中监理细则规定的质量控制环节如下：制造前 监制

15、准备（熟悉图纸、相关规范技术要求）f制造前资料审验（R）f制造前使用机械及配套设备技术性能、特殊工种的审核（R）-原 材料进行复检（W/R ）f下料、切孔、坡口几何尺寸旁站监理（W）f 焊接头旁站监理（W）-弧板卷制f切接头f拼装（预组装）旁站监理 （W）-打磨f除锈涂装f部件编号标识f设备装车发运。2、 严控过程严控制造中的各个过程对设备的最终质量起着决定性的作用。过 程控制应包括：熟悉图纸及其它技术文件，审核制造厂的检验大纲和 关键设备、零部件的制造工艺；对进厂的原材料、配套件、标准件， 根据图纸、工艺文件、技术标准的规定和要求进行严格的检查；过程 尺寸检查（包括线性尺寸及公差、形位公差、

16、表面粗糙度等）；过程 试验报告类检查（如材质、探伤、热处理、风动试验、压力试验、材 料力学性能等）；设备组装后的精度检查；终检试验类项目检查；与 其它设备或基础相联系、联接或相关的尺寸项目检查等。例如土耳其ISDMIR钢厂4# 2500m?高炉串罐式无料钟炉顶设 备监理的过程中，重要部位的焊缝质量检查、耐磨衬板的硬度检查、 设备装配后的动作检查、密封性能试验、压力试验监理均进行了旁站 监理。如无料钟炉顶的最核心设备水冷气密传动齿轮箱的监理过程 中，监理在冷态负荷试车、热态负荷试车、溜槽的更换试验、气密性试验、水冷效果试验等关键点均进行了停止点见证，其它质量控制点也均进行了现场见证。3、 动态设

17、备实际的质量控制中，控制方式也不是一成不变的，其主要原因一般和制造厂的质量管控能力有关。如纵横高炉二期项目质量控制 中，根据设备的重要性分类最初将铜冷却壁列为 A 类控制设备，但 在监理过程中发现该铜冷却壁制造厂的质量管控能力相当好，其产品 远销欧美等海外市场，监理过程中及时将铜冷却壁调整为B类控制设 备。又如纵横高炉二期质量控制中，最初仅将热风炉围管等焊接结构 件列为巡检项目，但因该制造厂质量管控能力较差，在制造过程中出 现了许多质量问题，监理过程中及时将设备调整为驻检项目。 五、结束语生产出合格的产品是质量控制工作的核心。监理工程师必须坚 持“严格控制、积极参与、切中要害、热情服务”的宗旨。用“超前 监理、预防为主、动态管理、严格把关”的方法，处理和协调好质量、 进度、投资三个互相制约的目标要求，以更好的实现质量目标。随着 经济全球化和管理现代化的发展，监理工作不仅要更新和提高专业知 识和管理水平，而且要紧跟现代科学技术的步伐，不断地充实和掌握 新技术、新工艺、新材料、新的科学管理方法，进一步提高驾驭建设 工程项目按预定质量目标运作的能力，使监理行业的公众形象得到社 会的普遍认同和信赖，全面体现应有的社会价值。2008-12-30