Классификация и основная характеристика ремонтов доменной печи

 

Доменная печь является одним из крупнейших металлургических агрегатов непрерывного действия. Ее кампания то есть, время от задувки после строительства или капитального ремонта I разряда до очередного капитального ремонта I разряда, достигает 12 лет. В течении столь длительного периода сама доменная печь и её оборудование изнашиваются. Происходит значительное разрушение кладки по всей высоте печи, выходят из строя холодильники, охлаждающие кладку, изнашивание распределительной и ссыпной аппаратуры, разрушается футеровка газоотводов.

Наряду с износом доменной печи выходит из строя оборудование, обслуживающее доменную печь. Разрушается кладка камеры горения и купола воздухонагревателей, оплавляется насадка верхних рядов и засоряются ячейки насадки, что ведет к уменьшению поверхности нагрева воздухонагревателей и следовательно к снижению температуры горячего дутья. Значительно изнашиваются и многие узлы механического оборудования.

Износ оборудования также предопределяет необходимость остановки доменной печи на ремонт.

Цель любого ремонта – приведение доменной печи и ее оборудования в рабочее состояние, обеспечивающее высокопроизводительную, экономичную и безопасную работу печи и ее агрегатов.

При ремонте печи недостаточно простой замены деталей или узлов. Во время капитального ремонта иногда осуществляют полную реконструкцию доменной печи с увеличением ее полезного объема.     

В зависимости от степени износа доменной печи и отдельных узлов ремонты подразделяются на несколько разрядов. Перечень этих разрядов можно посмотреть в виде таблицы в приложении 5.

К первому разряду относят капитальные ремонты, при проведении которых полностью заменяют огнеупорную кладку горна и лещади. При этом также меняют и другие изношенные узлы печи. При реконструкции печи имеет место и капитальный ремонт фундамента доменной печи.

Ко второму разряду относят капитальные ремонты, при проведении которых огнеупорная кладка и конструкция горна и лещади сохраняется; главная цель таких ремонтов – полная или частичная замена кладки шахты и ремонт кожуха.

К третьему разряду относят капитальные ремонты, при которых всю огнеупорную кладку печи сохраняют; главная цель таких ремонтов – смена засыпного аппарата (иногда также и защита сегментов колошника).

К планово-предупредительным ремонтам относят ремонт некоторых узлов доменной печи, смену малого конуса, что связанно с остановкой печи.

Длительность самой кампании доменной печи в настоящее время значительно возрастает вследствие применения новых, более стойких огнеупорных материалов – высокоглиноземного кирпича, углеродистых блоков, а также обеспечения более ровного хода печи, улучшения подготовки сырых материалов, своевременных профилактических осмотров оборудования, проведения промежуточных осмотров оборудования, проведения промежуточных ремонтов (1 и 3 разряда), во время которых обновляют некоторые узлы оборудования. [9]

Капитальные ремонты 2-го разряда проводят через 2–3 года, причем улучшение технологии ведения доменных печей позволяет удлинить межремонтные сроки.

Необходимость в проведении капитальных ремонтов 3-го разряда была вызвана быстрым выходом из строя засыпных аппаратов, условия эксплуатации которых стали более тяжелыми в связи с переходом на работу с повышенным давлением газа под колошником. В последнее время из-за проведения ряда мероприятий – увеличения износоустойчивости контактных поверхностей большого конуса и чаши. Но в ряде случаев отпадает необходимость в специальных ремонтах для смены засыпного аппарата, и смену аппарата стремятся приурочить к капитальному ремонту 2-го разряда.

Увеличение межремонтных сроков и сокращение продолжительности ремонтов являются важными факторами повышения выплавки чугуна за компанию доменной печи.

Планово – предупредительные ремонты проводят 1–2 раза в год.

Подготовка начинается с обследования, печи в период ее работы. Обслуживающий персонал цеха в течении всего периода эксплуатации ведет систематическое наблюдение за состоянием печи. Результаты осмотров и наблюдений – обнаруженные повреждения, износ, ненормальности в работе, аварии и проведенные ремонты – заносят в паспортную книгу и журналы учета службы оборудования и системы охлаждения.

Комиссия составляет акт о техническом состоянии печи и фундамента, характере, объеме, продолжительности и времени предстоящего ремонта.

На основании утвержденных директором завода актов составляется проект годового графика капитальных ремонтов доменных печей. Затем график согласовывают с ремонтно-строительными организациями, после чего его утверждает Главное управление ремонтных служб и предприятий Министерства черной металлургии.

На основании акта о техническом состоянии печи составляют ведомость дефектов в которой учитывают замечания персонала о работе как отдельных узлов печи так и всей печи. При этом большое внимание уделяется внедрению новой техники, обеспечивающей удлинение межремонтных сроков и бесперебойную работу доменной печи, замене менее стойких конструкций и материалов более стойкими замене морально устаревших узлов деталей механизмов и оборудования более совершенным.

Ведомости дефектов по отдельным узлам и механизмам обсуждают и корректируют инженерно-технические работники доменного цеха. В общей ведомости дефектов подробно указывают характер повреждений и объемов необходимого ремонта по каждому элементу конструкции с указанием вновь изготовляемых деталей или ремонтируемых деталей, подлежащих демонтажу, монтажу и ревизии. Ведомость дефектов должна быть составлена до начала периода подготовки. Период подготовки к ремонту занимает от 3 до 12 месяцев.

На основании ведомости дефектов доменный цех составляет техническое задание проектной организации. Последние приступают к разработке рабочего проекта ремонта и сметы. Для своевременного предоставления заявок и заказов на огнеупорные материалы, металл, металлоконструкции, проектный отдел завода составляет график выпуска рабочих чертежей. Первоочередным заданием графиков является выпуск чертежей конструкций и оборудования, изготовление которых требует длительного времени.

Заказанные на стороне металлоконструкции и оборудование должны быть доставлены на завод за 1,5 – 2 месяца до остановки печи.

Общий объем огнеупорных работ достигает 2500–3000 м³. своевременный завоз, складирование и подача такого количества огнеупоров во многом определяют выполнение графика ремонта доменной печи.

Заявки на огнеупоры, мертели и углеродистые блоки оформляют не позднее чем за 1 год до остановки доменной печи. В заказе заводам-изготовителям должно быть указанно количество кирпича по маркам для кладки каждого узла в отдельности, а для кладки лещади – количество кирпича для каждого ряда.

Проект считается выпущенным после того, как он согласован с начальником доменного цеха и утвержден главным инженером завода.

Сметы расходов на ремонтные работы составляют на основе проектной документации и обязательно согласовывают с исполнителями. Проект и смета капитального ремонта должны быть утверждены директором завода не позднее чем за 4–6 месяцев до остановки печи.

Разработанную проектным отделом техническую документацию по капитальному ремонту передают за 4–6 месяцев исполнителям для разработки проекта производства работ ППР и подготовки к предстоящим работам.

На основании полученной от завода технической документации стройуправление согласовывает с заводом исходные данные для составления проекта производства работ. Затем работники стройуправления и завода составляют график выполнения подготовительных работ, который согласовывают со всем руководством доменного цеха, руководителями работ, после чего график утверждает директор завода. Наконец разрабатывают проект и график производства работ. Разработка и согласование проекта производства работ и график ремонта должны быть закончены за 2 месяца до начала ремонта. [4]

 

Планирование ремонта для металлургических машин, оформление надлежащей документации и осуществление необходимых расчетов

 

В ремонтной службе цеха планирование ремонтов включает разработку следующих графиков:

o годовой график капитальных ремонтов (титул капитальных ремонтов);

o годовой график текущих ремонтов;

o месячный график ремонтов.

Сферой применения модуля является решение комплекса задач связанных с разработкой и мониторингом выполнения графиков.

Результатом решения задач модуля является обеспечение своевременного формирования и выдачи графиков ремонтов.

При решении построении графиков ремонтов используют следующие понятия и определения.

1. Годовой график капитальных ремонтов (титул капитальных ремонтов – титул) – документ, содержащий укрупненные данные о сроках и объемах капитальных ремонтов.

2. Годовой график текущих ремонтов (ГГТР) – документ, содержащий укрупненные данные о сроках и объемах текущих ремонтов машин.

3. Месячный график ремонтов – документ, содержащий укрупненные данные о датах и трудоемкости ремонтов машин в течении месяца.

В решении задач разработки и использования графиков ремонтов принимают участие инженер по ремонтам, мастера и заместитель начальника цеха по оборудованию.

Непосредственно в среде модуля работает инженер по ремонтам.

К внешним связям модуля следует отнести: мастеров-механиков, электриков стана использующих ГГТР и месячные графики при планировании текущих ремонтов; технологов, использующих месячные графики при планировании производства; руководство предприятия, использующее титул при организации его деятельности.

В среде модуля выделены следующие направления деятельности:

1. Разработка ГГТР и титула.

2. Разработка месячного графика ремонтов.

3. Мониторинг выполнения ГГТР

4. Мониторинг выполнения титула

Для реализации указанных направлений решаются задачи, приведенные на схеме 2.

 

Схема 2. Задачи модуля

 

При решении задач модуля используются данные формируемые в других модулях системы (выделены заливкой):

1. Образ оборудования – наименования машин;

2. Мастера – заявки на содержание ГГТР и месячных графиков.

3. Начальник цеха – согласование месячного графика с планом производства.

4. Зам по оборудованию – заявка на титул.

5. Отчет о тек. ремонте – перечень отремонтированных машин.

ГГТР содержит укрупненные данные по каждому ремонту, выполняемому в течение года, рисунок 1.1.

 

Рисунок 2.1 Пример ГГТР

Он детализирован по машинам и характеризует продолжительность, периодичность и трудоемкость их текущих ремонтов. В каждой клетке графика в числителе указывается продолжительность ремонта машины в часах, а в знаменателе количество ремонтников, необходимых для его выполнения. Годовой объем ремонтных работ, и их периодичность определяется структурой ремонтного цикла по каждой машине. Эта структура приведена во «Временном положении…», является нормативом и должна обязательно выполняться.

Среднемесячная продолжительность текущих ремонтов и их количество в течение месяца являются величиной постоянной и определяются руководством предприятия. Продолжительность конкретного ремонта определяется наиболее длительным ремонтным воздействием.

Подставим данные в формулу расчета среднемесячной продолжительности ремонтов, если годовой фонд времени на ремонты ножниц №2 составляет 384 часа:

Т ср. м = 384/12=32 часа

Значит среднемесячная продолжительность текущих ремонтов ножниц №2 равна 32 часам.

А из графика видно, что количество ремонтов в месяце – два; максимальная продолжительность ремонта – 24 часа.

Также мы можем наглядно увидеть титульный список этого годового графика ремонтов, он показан на рисунке 1.3.

 

Рисунок 1.3 – Пример титула капитальных ремонтов

 

Здесь можно увидеть инвентарные номера оборудования, по которому планируется проводить ремонт, номер ремонта, наименование и суммы, планируемые затратить при проведении ремонта на каждую ремонтную единицу.

Разработанный титул утверждается главным механиком и техническим директором предприятия. В течение года он является основанием для определения сроков и стоимости капитальных ремонтов.

Месячный график ремонта включает детализированные данные о ремонтах машин с указанием даты и трудоемкости ремонтных воздействий (чел*час). Первая строка графика относится к стану в целом, и содержит о продолжительности его простоя (час) на ремонтах.

Здесь рассчитывается продолжительность межремонтного периода.

Пусть:

длительность межремонтного цикла данного стана «390» составляет 3 года или 3*365= 1095 дней;

количество средних и текущих ремонтов в этом периоде составляет 24.

А воспользовавшись формулой из теоретической части работы, рассчитаем продолжительность межремонтного периода:

t мр = 1095/24 ≈ 45,625 или 46 дней.

Также можно рассчитать номинальный фонд времени работы одной единицы оборудования, для этого используется специальная формула, она была пиведена в теоретичеаской части работы. Рассчитаем номинальный фонд работы стана «390», подставим данные в формулу:

Fн = (365–104–10) * 16 = 4016 часов.

В эти 4016 часов входит также время на ремонты и обслуживание станка, но если это время отнять, то получим действительный фонд рабочего времени станка.

Зная время оперативной работы стана «390», а оно будет равно номинальному фонду работы, так как стан работает без технологических перерывов. И рассчитаем длительность ремонтного цикла, воспользовавшись формулой и приложением из которого мы возьмем необходимые коэффициенты, применимые к нашему оборудованию. Подставим данные в формулу:

Тц = 4016 * 1*1*2*1,35*0,8*0,8 = 913,024 часа.

Что составляет около 23% всего оперативного времени станка.

Далее приведен пример месячного графика ремонтов отдельных единиц оборудования.

 

Рисунок 1.4 – Пример месячного графика ремонтов.

 

Здесь в строке «Стан 390» приведены продолжительность текущего ремонта (2, 29 числа) и капитальный ремонт (23..26 число).

3. Организационно – технические мероприятия.

Приказом директора завода создается штаб ремонта, на который возлагается руководство подготовкой и выполнением ремонта. Обычно в него входят представители доменного цеха, ремонтных цехов и организаций, проектного отдела, отдела снабжения и др.

В обязанности технического отдела входит подготовка проектного задания и ведомости дефектов, своевременная выдача заказов на металлоконструкции, оборудование, литье и металл, проверка сроков выполнения заказов и контроля за качеством изготовления, организация доставки всего оборудования на ремонтную площадку, решение в ходе ремонтов всех вопросов, связанных с проектом ремонта.

В обязанности мастера по огнеупорным работам входит выдача заказов на огнеупорные материалы, контроль за кладкой во время ремонта, разработка технологии и технологических инструкций на кладку всех узлов печи (если производится ремонт печи) и воздухонагревателей, разработка и организация технологического потока поступления всех огнеупорных материалов со складов комбината на ремонтную площадку и к ремонтным объектам.

В обязанности старшего электрика цеха входит выдача заказов на электрооборудование и кабели, контроля изготовления и доставки заказанного оборудования, контроля за качеством и сроками выполнения работ по электрооборудованию, наладка и настройка схемы загрузки печи или ремонтируемого оборудования.

В период подготовки начальник ремонта обеспечивает организацию и качество подготовительных, а в период ремонта – организацию работ и согласование между исполнителями ремонта.

Для выполнения капитальных ремонтов 1 и 2-го разрядов за 1–2 дня до остановки печи или оборудования прикомандировывают дополнительно необходимое количество человек для выполнения ремонта.