缩略图
Mobile Science

钢铁企业连铸连轧关键设备预防性维护策略优化

作者

隋天奇 钱一波 孙志伟

江苏沙钢钢铁有限公司 江苏苏州 215625

引言

对于现代化钢铁生产工艺而言,连铸连轧技术作为其关键技术,设备运行是否可靠、高效是保障整个工艺运行、产品质量的关键步骤。由于连铸连轧的设备复杂、运行条件差、连续运行的时间长,因此容易产生各种故障及损耗,对生产进度及成本产生一定的影响。如何科学有效地做好预防性维护工作显得尤为必要。

一、连铸连轧关键设备预防性维护现状分析

1. 维护现状概述

当前钢铁企业连铸连轧流水线关键设备预防性维修维护措施已经由原来的事后处理转变为事前处理,设备效率、生产安全性有所提升,定期对关键设备进行的检查更换易损件,以及清理、润滑等维护维修保养和定期预防维修等预防维修类措施已普遍应用,但大都为经验判断,缺乏精确的数据和科学的分析,设备维修效率、维修效果不高。

2. 存在的主要问题

(1)维护周期不合理

目前很多企业连铸连轧关键设备在确定养护周期时,仅凭传统经验规律或者按照设备运行时间来对设备的养护周期进行计数操作,没有结合实际生产负荷、设备损耗、环境因素等进行确定,这种机械式养护周期很容易出现部分设备还没有到最优的维护周期就过度维护,增加了不必要的养护成本,还耽误了生产;部分设备可能到养护周期时,磨损或故障严重导致检修困难、停机时间长。

(2)维护重点偏离

维护有时会重偏重地维护一些非关键的零部件,而忽视影响生产效率的关键设备或零部件,例如过多地维护了冷却系统设备,而对于加热部件却缺乏维护和定期更换,后者对生产效率及产品质量的影响较大,维护的重心不对等,既浪费有限的维护资源、又会使得关键设备或部件因长时间缺乏维护而提前退出或损坏,故障率增大。

(3)维护方式单一

当前,部分钢铁企业的连铸连轧装备维护管理采取传统的、定期 / 事后维修、“大锅饭”模式维护、忽视作业工况、忽视差异、维护速度慢、维护成本低、没有基于数据分析的预测性维护技术、滞后于作业工况、经常故障等状态。

(4)资源配置不当

资源配置不合理。一方面一些企业盲目引进大设备,而对于现有设备不维修,不改造,资源不均衡,一些关键设备由于没有备件和工具,常常在等待。另一方面技术工人和专家分配不均衡,高技术工人往往扎堆于一个地方,对于边远、老旧的设备维护不到位,影响到维护效率和质量,没有有效维护管理系统对这些资源进行统筹安排调度,资源利用率不高,增加企业经营成本。

二、问题原因探究

1. 设备预防性维护效果差

设备预防性维修不足,主要就是维护措施过于经验化,缺乏科学性。连铸连轧生产中,设备的磨损和故障,主要是因生产负荷、原料质量、操作环境等因素带来的,传统的维修措施忽视了这些因素带来的影响,导致维修措施无法实现问题的有效定位,不能达到延长寿命,提高生产效率的作用。还有维护人员的专业技术能力参差不齐,导致维修质量以及结果受影响。

2. 维护决策缺乏科学依据

维护决策缺乏科学依据同样是个重要的问题,企业缺乏有效的分析预测模型和数据支撑,难以对设备的真实状态作出准确判断,只能依靠有限的经验和观察对设备进行维护规划,容易出现维护规划严重滞后于实际情况、对设备潜在的问题不能及时发现和解决的情况。同时企业缺乏全面监测体系,对设备的状态缺乏全面、准确评估,维护决策的针对性和有效性不高。

3. 缺乏先进的维护技术支持

数字化、智能化的技术时代,大部分的钢铁企业都采用的是传统的维护技术设备,缺少维护技术的手段支持,例如:大数据、人工智能的预测性维护技术手段可以有效提高设备的维护效率,提高设备的维护质量,大部分企业都没有使用这些技术手段,影响了维护工作的效率和设备维护质量,也加大了企业的运行风险和成本费用。引入先进的技术手段支持,是提高连铸连轧设备预防性维护效率的有效途径。

三、优化策略

1. 动态调整维护周期

钢铁企业连铸连轧生产线设备,设备状态与性能影响企业生产效率与质量,企业需要根据设备的关键性能指标(KPIs),如振动、温度、压力,结合以往的维护记录以及设备情况进行合理的设备故障时间的预测,通过设备关键设备的关键性能指标(KPIs)状态实时监测采取合理的设备维护和预测。企业可以利用先进的预测性维护系统进行预测,利用大数据、机器学习等收集数据、对数据进行加工、找出设备性能异常的先兆情况,对异常情况进行提前维护和检测,避免突然性事故造成长时间的停机。同时,根据不同设备,不同工作情况设立不同的维护周期,使关键设备能够得到及时维护和合理维护。

2. 明确维护重点

明确重点受条件限制,维护只有抓住重点才能提高维护效率。企业应熟悉设备的整体结构和工作原理,并对设备的各个部件的易损程度、风险程度有一个清楚的了解,根据历史故障记录,找出设备容易出现故障的部分或环节,将这些部分或环节作为重点维护对象,实施分级维护,即根据设备部件的重要程度及对生产的直接影响,将设备分成不同的级别,对直接影响产品质量和生产效率的关键部件,重点跟踪,定时维护,而对很重要但一旦故障影响不大的部件,可以隔一段时间进行维护。对重点设备的关键部件建立维护档案,每次维护什么内容,记录结果怎样,都建立完整的档案以便日后维修排除故障时能迅速查出原因。

3. 采用多元化维护方式

对于钢铁企业连铸连轧生产线而言,生产设备的稳定性是提升生产效率和质量的关键。预防性维修要充分利用多种维护手段。一是传统人工巡检,要充分使用红外红外热像仪、振动分析等智能设备对设备状态进行实时诊断和预警,实现故障提前预警,避免停工。二是进行状态维修(CBM),要根据设备状态确定合理计划,不能过度维修,也不能不进行维修,要加强员工培训,提高故障排查和故障处理能力,使设备检修人员能够应对多种突发情况。三是积极引入社会人员,开展维护,要积极引入社会人员开展专业维护,借助第三方的人员和经验,为设备维护增加可能性。

4. 优化资源配置

高效的资源配备是提升连铸连轧设备预防维护水平的重要保证。首先,建立科学的维护管理体系,确保各级维护维修人员职责、权限明确、落实到位。其次,基于设备特性、运行工况、故障率等历史数据,合理配置资源,重点维护、保养关键设备。然后,借助 ERP、MES 等信息化管理工具,科学化排程、优化维护计划,避免资源冲突,降低资源重复投入。接下来,做好备件管理,建立科学的备件库存管理体系、确保关键备件足量供应、储备到位。最后,鼓励技术改造、升级,引进新技术、新工艺,提升关键设备可靠性,降低维护成本。通过这一系列措施,能够实现高效的资源配备,保障连铸连轧生产线稳定运行。

结语

综上所述,对钢铁企业连铸连轧主要设备的预防性维修策略进行调整是一项系统化的工作,要求企业从技术、管理、人员等各方面不断地创新投入,在解决设备故障问题的同时,在维持企业生产稳定的基础上,降低成本,提高效益。未来随着科学技术的不断创新发展,智能化水平的不断提升,钢铁企业预防性维修策略会更加完善,有利于钢铁行业的可持续发展。

参考文献:

[1]None. 大 型 钢 铁 企 业 连 铸 用 轴 承 最 新 进 展 [J]. 铸 造 工 程 , 2020,44(1):1.

[2] 朱丽业 , 周坚刚 . 薄带连铸连轧关键模型与控制技术 [J]. 宝钢技术 ,2018(4):4.

[3] 王同森 , 江一民 . 一种连铸连轧产线计划功能设计及应用 [C]//2020钢铁工业智能制造发展论坛会议 . 中国钢铁工业协会 ; 中国钢研科技集团 ,2020.