提升冶金机械设备防侵蚀性能分析

2022-02-24崔兴元

世界有色金属 2022年21期

崔兴元

（河北省机械科学研究设计院有限公司，河北石家庄 050051）

目前，随着社会和经济的发展，冶金工业不断发展，冶金机械设备、金属材料机械设备在冶金生产中频繁发生防侵蚀，致使机械损坏，严重地影响了冶金企业的正常生产。因此，加强防侵蚀设备的安全管理，是钢铁行业一个重大课题。

1 冶金机械设备管理的重要性

冶金行业最重要的就是机械，从原材料的采集到钢铁的生产，都要用到各种冶金设备。随着科技的进步，冶金设备也在不断更新，使冶金设备更加现代化、智能化、信息化。因此，只有对其进行科学、高效的管理与保养，才能最大限度地发挥其强大的作用和能力，从而达到延长设备寿命、降低生产成本、提高产品质量、提高生产效率、促进企业发展、创造经济效益的目的[1]。

2 强化冶金机械设备防护的必要性分析

冶金行业的特殊性，使其在生产过程中所面临的各种环境和工作条件更为复杂，为了保证其工作的顺利进行，必须加强对设备的保护和维护，以保证其正常运转。另外，由于各种原因，冶金机械设备的锈蚀，会对设备的安全造成一定的影响，从而引起安全事故，因此，必须加强对设备的保护。冶金机械设备的防侵蚀主要包括设备的局部和表面的防侵蚀，一种是，机械设备内部的金属部位受到了严重的防侵蚀，另一种是，长期浸泡在某种化学液体里面的设备，随着时间的推移，会产生均匀的防侵蚀问题[2]。

3 冶金机械及设备防侵蚀的原因

冶金机械设备的防侵蚀分为局部防侵蚀和均匀防侵蚀，在局部防侵蚀中，机械部件的金属部分比较严重，而均匀防侵蚀则是在长期浸泡于某些化学介质的金属装置中，随着时间的推移，会产生均匀的防侵蚀。产生这种现象的原因有很多，有内部的原因，也有外部的原因，内部的原因，就是机器的材质，外部的原因，就是机器的运行环境。

3.1 设备本身

由于冶金机械的不同，其结构的材质也不尽相同，因而对不同的介质具有不同的耐蚀性能。第一，在同样的条件下，具有紧密化学结构的机械装置，其抗防侵蚀性要高于某些结构粗糙的材料。第二，在化工机械装置中，某些突出的构件易产生防侵蚀，而在连接构件中，则易产生防侵蚀。第三，机械设备表面的粗糙程度也很高，而且对表面光洁的设备来说，因为有氧化薄膜的保护，所以防侵蚀的速率比较缓慢。

3.2 生产环境的原因

在冶金行业中，由于长期处于高防侵蚀性介质的环境中，长期处于高防侵蚀性介质中的冶金机械设备，其防侵蚀速率将逐步提高。在化工生产中，经常会有酸、碱、盐等，但这些化学品很容易造成机械设备的防侵蚀。

3.3 多方面外因加剧设备防侵蚀现象

从外部原因来看，第一，在使用过程中，由于经常接触到化学物质，如果遇到强烈的防侵蚀性，就难以避免设备的防侵蚀。其次，在使用过程中，接触到的物质是气体或液体，会导致液体在装置中流动，如果速度太快，则会在接触表面形成压力，增加材料的防侵蚀性。另外，根据化工产品的防侵蚀特性，公司还会制定保养制度，定期进行防侵蚀监控，制定相应的措施。然而，许多企业对设备维护工作的忽略，从而影响了设备的防侵蚀性能[3]。

4 冶金机械设备日常使用的特点

4.1 使用环境

冶金机械设备在恶劣的工作环境中，高温、高粉尘、严重的机械磨损、防侵蚀、多个工作岗位的工作，很容易造成机械的损坏。因此，必须保证设备本身质量可靠，性能稳定，并对其进行有效的日常管理与维修，以及时解决设备的故障和隐患，从而达到延长设备寿命、保证设备稳定运行的目的。

4.2 机械运输

有的冶金机并不是一直都固定的，有的要频繁的搬运，有的要远距离的搬运，有的甚至会在搬运的时候出现凹痕，造成损伤。所以，在设备布置上要合理安排，最大限度地减少运输，在运送完后要进行细致的维修，确定后才能投入使用。

4.3 技术结构复杂

冶金机械的种类很多，涉及了机电、仪表、液压、自动化、信息化等多个行业，其中，各种规格、型号、定制、非标准的设备也是五花八门，技术指标千差万别，机械结构也是复杂的，所以，在操作和维修方面，既要有较高的技术含量，又要有较高的专业水平[4]。

5 机械设备防侵蚀的类型

5.1 化学防侵蚀

前面我们说过，工厂在生产过程中，经常会对某些防侵蚀性的介质进行处理，在接触到设备的金属表面后，会发生一系列的化学反应，从而破坏设备的表面，在合适的情况下，这种化学反应会变得更加激烈，防侵蚀也会越来越厉害，这就是化学防侵蚀。

5.2 电化学防侵蚀

一般情况下，电化学防侵蚀是在潮湿的环境下进行的，当设备与电解液接触时，会产生一种强烈的电化学防侵蚀。

5.3 其他防侵蚀

按防侵蚀原因分为疲劳防侵蚀、高温氧化反应防侵蚀、磨损防侵蚀等。根据设备防侵蚀的种类，可以分为：热处理、电焊、电化学防侵蚀、物理防侵蚀等。在其中电化学的防侵蚀的影响是最大的[5]。

6 冶金机械设备的防侵蚀策略

近几年，冶金机械设备的运行状况普遍不佳，致使其在使用过程中出现了许多问题，其中防侵蚀问题尤为严重。在冶金机械设备中，防侵蚀是一个普遍存在的问题。在局部防侵蚀方面，通常以金属构件为主，其他构件防侵蚀较小。而均匀防侵蚀，则是指冶金机械设备在化学溶液中浸泡一段时间后，会出现均匀的防侵蚀现象。而这样的问题，也会影响到整个冶金设备的正常运转。因此，我们要根据冶金机械的实际使用状况，全面分析目前的防侵蚀状况，并根据实际需要，进行有针对性的改进和改进，从而使冶金设备的性能得到充分的发挥，从而推动冶金业的发展。加强对冶金机械设备防侵蚀工作的认识，是提高企业生产安全、高效的关键。目前许多冶金设备都使用普通的碳钢材料，这种钢材在干燥、无防侵蚀性介质环境中具有很好的耐防侵蚀性，但在酸性、碱性、潮湿、电场等环境下，其耐防侵蚀性就会大打折扣；而有些冶金机械，则会在大气中发生氧化等化学反应，在使用中会产生防侵蚀。

6.1 防侵蚀方法

一是，表层涂料。在机械设备表面涂敷抗氧化物质，使其与防侵蚀介质分离，从而实现对金属的防侵蚀。尤其是金属的机械装置，其抗氧化性能较差，可在其表面镀上一层强氧化剂。二是，添加涂层。铝合金的机械部件在空气中会产生一种较厚的氧化膜，因此可以通过电镀工艺进行处理。三是，强化电化学防护。在冶金设备的阴极保护装置中，有很多的化学防护措施是通过化学反应来实现的。采用阴极连接，避免了设备的电气防侵蚀和电化学防侵蚀。

6.2 添加在冶金设备介质防侵蚀缓冲液中

在冶金机械和设备中添加缓蚀剂是当前比较常用的防侵蚀技术。一般情况下，应严格控制缓蚀剂的浓度范围，不仅要满足冶金技术要求，而且要定期检修，以保证其寿命。重视源头治理、新设备、新设备、科学、合理的防侵蚀措施、国家经济政策的调整与发展、固定资产的逐年增长、企业发展程度的提高、新设备的安装、调试。因此，在原有的设计方案中，应采取新的设备，新的防侵蚀技术，新的材料，新的技术。防侵蚀防护是一门新兴的新兴学科，新技术、新材料不断涌现，设计者们充分发挥自己的技术优势，引领着新技术的推广和应用。同时，作为一家钢铁企业，也要在生产实践中持续发展防侵蚀工艺，不断提升工艺、管理、施工质量、施工单位的检查，确保高品质的产品的防侵蚀；同时，业主也敢于否认是不适合自己的公司生产的不合理的设计，设计上的改变，采用符合自己企业的生产方案，在湿法冶金工艺中延长设备的使用寿命。

6.3 对机械设备的材料合理选择

第一，要了解设备的工作环境，包括温度，防侵蚀物质成分，浓度，应力状况等。第二，应特别注意设备的规格，类型，结构和要求。第三，在选用时应充分考虑设备使用寿命，满足生产需要，并保证设备及管道材料的劣化，要兼顾采购和维护费用的优化，以减少防侵蚀。同时，在机械、耐防侵蚀等方面也要注意设备的制造工艺。

6.4 紧密结合实际情况针对性设计防侵蚀防护方案

为保证冶金机械设备的安全运行，有效的控制和防止防侵蚀的发生，必须根据生产实际，对冶金机械设备的防侵蚀状况进行分析，从根本上解决问题，从根本上解决问题，从根本上解决问题。同时，在日常工作中，要明确冶金机械的安全保护责任，要做好防侵蚀技术培训，引导广大钢铁企业积极参加，以增强其防护作用。同时，加强对保护措施的执行，保证了冶金机械设备的安全、有效地运转。

6.5 注重冶金机械设备防侵蚀防护技术水平的提升

为了提高冶金机械的防侵蚀效果，提高其防侵蚀效果，必须从工艺上进行改进和改进。一是，防侵蚀涂料，是指在冶金机械的防侵蚀表面涂上防锈涂料，使其与防侵蚀介质相分离，达到防侵蚀、防侵蚀的目的。通常，对冶金设备进行高抗氧化的材料进行喷涂。二是，镀层，冶金机械零件因长期处于潮湿环境下，其表面会形成一层氧化膜，为防止防侵蚀，需要对其进行电镀，以改善其抗防侵蚀性能。另外，在有条件的情况下，应增加电化学防护，或在冶金设备介质中加入缓蚀剂，以实现防侵蚀。

6.6 建立健全管理制度

在湿法冶金行业，建立和完善设备防侵蚀管理体系是一项基础工作。由于冶金行业的设备、设施、规模、使用需求各不相同，且与前、后两个系统之间有着紧密的关系，所以要制定设备的防侵蚀管理制度和运行规程，确保设备的安全、高效运行，以确保生产的连续性和可持续性。某钢铁公司，规定的浸出罐检查周期为30天，但在--次例检中，发现罐内的蒸气将罐壁上的耐酸瓷砖冲走了4块，如果设备检查人员不能及时检查，没有发现问题，10个罐子就不能正常工作了，系统也会瘫痪，生产也就泡汤了。

6.7 做好设备实施的周期性防侵蚀计划检修

由于冶金行业处于恶劣的生产环境中，各种酸、碱、盐时时作用在机器上，即使采取了防侵蚀措施，也难免会发生一些防侵蚀问题。如果在生产的过程中，仅仅是为了制造，那么设备和设施就会受到损伤，从而导致整个系统的崩溃。所以，及时安排设备维修，维护和防侵蚀，预防和防止重大设备的重大事故，对于企业的生产十分有益。

6.8 高度重视环保设备的防侵蚀

从表面上看，环保设备投资大，利润低，有些冶金公司不愿在设备上投资防侵蚀，只在工厂里安装一套设备，慢慢地，环境越来越差，工人们都得了职业病，到了一定的时候，公司就会花大价钱去治疗。所以，增加对环境保护设施的防侵蚀投资，是公司的长期战略决策，可以为公司创造更多的隐性收益。

6.9 冶金机械设备的日常防护

设备的保护是指在设备运行期间，通过检测、调整加工过程中因摩擦而产生的工艺变更。本工程作为一项长期的工作，其首要工作是保证员工的维护与运行。最主要的设备维修方式是根据有关的设备数据进行启动、润滑、调整和保护。设备维护主要有：设备定期维护，设备润滑和更换，预防性测试，设备校准精度，设备防侵蚀维护和一次维护。设备的例行维修一般是指员工在使用设备之前、使用过程中和使用之后所要进行的例行维修。设备的例行维修是为了降低损耗，保证设备的技术性能。设备的日常维修工作的基本要求：一是，员工应严格按照设备使用规范，对设备的使用情况进行定期的记录，包括在使用前和使用后，还要保证设备的干净、安全设备和管线的正常使用，并定期擦拭设备的各个部件，以避免设备的泄漏和漏油。当心抽油量，确认装置已开锁，并认真地检查设备的安全。在进行优化时，首先要对冶金设备进行防侵蚀防护的成因有一个全面的认识。二是，针对其化学作用和多种防侵蚀现象，采取科学、合理的防侵蚀措施，以有效地改善其工作效率、质量和防侵蚀性能，从而大幅度地降低企业的生产成本，从而推动企业的可持续发展。

6.10 对机械设备的使用进行标准化管理

机械设备防侵蚀性能的提高，要求对机械设备的使用进行严格的规范化管理，在管理上要做到规范化，要有严格的管理流程，从设计到生产的全过程。在进行管理时，首先要提高管理者的整体素质，同时，通过对管理者的相关培训，向管理者讲解先进的管理理念。管理人员应加强设备的使用和保养，重新分配管理人员，合理安排人员的年龄、经验和专业水平，以保证管理者的高效管理。设备的使用，维护，设备的使用，维护，安装等各个环节分开，由管理者根据各自的职责来进行管理，以防止管理不当和职责相互抵触。加强防侵蚀工作，增强安全意识，定期巡视，制订进度，建立责任制度，及时发现问题，防止防侵蚀进一步恶化。

6.11 重视设备技术改造

随着技术的发展和技术的进步，以及军用和航天技术的普及，传统的技术已经过时，或者已经被淘汰了，因此，对现有设备进行技术改造，采用新技术、新工艺、新材料等，以调整产品结构，提高产品质量，增加产品品种，提高产品竞争力，减少消费，提高资源综合利用，治理环境，提高经济效益。

6.12 注重源头管理，对新设备设施设计出科学合理的防侵蚀方案

由于国家产业政策的调整，国民经济的发展，固定资产投资逐年增长，企业规模不断扩大，各种新的设备和设备不断出现。所以，设计师们应该采取新的防侵蚀技术、新的材料、新技术，而不是简单地利用老式的设计。防侵蚀技术是一种新技术新材料不断出现的新技术新材料，应充分利用自身技术优势，积极引导新技术的推广与应用。湿法冶金企业要在持续的生产实践中不断地培养技术管理人员，提高工艺、管理水平，监督检查施工单位的施工质量，拿出高质量的防侵蚀产品；同时业主方也要敢于否定不适合自己企业生产的不合理设计，变更设计，使用符合自己企业生产的方案，延长设备设施在湿法冶金过程中的使用寿命。例如，某湿法炼锌厂的钢屋架，本来是用来刷氯磺化聚乙烯的，但经过专家讨论，在酸碱和强酸的环境下，用涂料制作钢屋架是不合情理的，再加上环氧玻璃纤维板的使用，经过4年的实践，钢屋架的结构基本没有问题