大型高炉设备质量控制方法与要点

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 2000m 3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 2000m 3 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

2、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， 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高炉炉体咼炉炉壳、炉体框架、炉喉钢砖、炉体内衬2原料储存和筛分设备原燃料储槽、槽下设备、给料机、振动筛、称量装置3原料输送和上料设备咼炉上料胶带机、原料输送胶带机

3、4无料钟炉顶装料设备受料罐、称量料罐、水冷气密传动齿轮箱、下阀 箱、上料闸、上密圭寸阀、下密圭寸阀、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

4、尘清洗设备煤气上升下降管、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

5、外测温热图像仪、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

6、及制造厂的管控能 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

7、有终检要求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热风炉系统咼温阀门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

8、炉格子砖、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B43IN

9、BA系统非标设备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金属硬密圭寸蝶阀和氧气专用阀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咼炉水渣胶带机B58咼炉手拉葫芦、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B6

10、6出铁场和矿槽除尘风机消音器B13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

11、， 胡子眉毛 一把抓。三、质量控制的组织机构 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：总监理工程师设备制造阶段合同资料管理驻厂监理工程师：11人1人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

12、中总监理工程师应始终处于项目监理机构的灵 魂和核心地位，对项目的质量控制进行统管。四、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#2500m 3高炉和河北沧州纵 横一期1#2350m 3高炉和纵横二期2#、3#2350m 3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

13、、关键工序进行难点和监 理重点、要点分析，预先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

14、 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32mm 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

15、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： 制造前监制准备（熟悉图纸、相关规范技术要求）-制造前资料审验（ R）-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 ）-下料、切孔、坡口几何尺寸旁站监理（W）- 焊接头旁站监理（W）-弧板卷制-切接头-拼装（预组装）旁站监理 （W） -打磨-除锈涂装-部件编号标识-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

16、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、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 3 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

17、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、动态管理设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