漢鋼提升燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率實踐

成繼勛， 王建鵬

（陜鋼集團漢鋼公司， 陜西 勉縣 724200）

陜鋼集團漢鋼公司（全文簡稱漢鋼）2×265 m2燒結(jié)機，年產(chǎn)燒結(jié)礦約560萬t，配料系統(tǒng)包括：混勻配料系統(tǒng)、一次配料系統(tǒng)、二次配料系統(tǒng)，配料系統(tǒng)均采用了自動質(zhì)量配料，每個配料系統(tǒng)各種原料均自行組成閉環(huán)定量調(diào)節(jié)，再通過總定系統(tǒng)與邏輯控制系統(tǒng)，組成自動質(zhì)量配料系統(tǒng)。

漢鋼混勻料場在燒結(jié)機投產(chǎn)后其配料工藝：進廠礦粉及廠內(nèi)回收鋼渣粉、除塵灰在混勻配料系統(tǒng)進行配料，經(jīng)堆、取料機平鋪選取后，由管帶機送至燒結(jié)一次配料系統(tǒng)，與高返、白云石粉、石灰石粉按工藝比例配料，再經(jīng)膠帶機輸送至燒結(jié)二次配料，與生石灰粉、輕燒白云石粉、焦末、內(nèi)返按工藝比例配料；燒結(jié)區(qū)域除塵灰經(jīng)氣力輸送至粉塵配加室，通過螺旋秤、粉塵加濕機卸至一混前配料皮帶。

2014年初，漢鋼燒結(jié)機燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率（±0.10）僅74%，通過從原料把控、工藝及設(shè)備的改進、穩(wěn)定生產(chǎn)上實施系列措施，至2017年初漢鋼燒結(jié)機堿度穩(wěn)定率提升至了92%。

1 提升堿度穩(wěn)定率采取的措施

1.1 提升混勻礦質(zhì)量

燒結(jié)使用的原料約80%為混勻礦，因此混勻礦質(zhì)量的穩(wěn)定至關(guān)重要。漢鋼主要采取了以下幾方面的措施提升混勻礦質(zhì)量：

1）減少配比變更頻次，通過穩(wěn)定原料采購，保證一個配比執(zhí)行兩個垛位。

2）混勻礦造大垛，通過延長堆料機電纜，將混勻礦造堆數(shù)量從5.5萬t提升至6.5萬t，延長了混勻垛使用時間。

3）減少垛與垛成分變化，每次配比變更前，根據(jù)原料庫存及在途情況，穩(wěn)定變料前后混勻礦SiO2，將燒結(jié)礦SiO2控制在5.0%～5.2%。

4）混勻礦堆料采取“變起點，變終點”模式，降低端部混勻礦質(zhì)量波動。

5）合理控制流量、提升堆料層數(shù)，通過采取變流量堆料，在降低物料偏析的同時保證混勻礦堆料層數(shù)不小于400層。

6）加強配料的穩(wěn)定，礦粉嚴(yán)格執(zhí)行下發(fā)配比，回收物料保證穩(wěn)定配加，生產(chǎn)中穩(wěn)定配料倉倉位，加強配料秤的校驗，穩(wěn)定各倉下料量。

通過以上措施的實施，燒結(jié)礦SiO2穩(wěn)定率（±0.20%）從72%提升至了85%。

1.2 加強熔劑質(zhì)量把關(guān)，穩(wěn)定熔劑結(jié)構(gòu)

漢鋼用熔劑分為熟料和生料兩類：熟料包括生石灰粉、輕燒白云石粉；生料包括石灰石粉、白云石粉。生石灰粉及輕燒白云石粉由石灰窯通過氣力輸送至燒結(jié)二次配料室。

為降低熔劑成本，在保證燒結(jié)礦質(zhì)量的前提下，漢鋼使用了30%左右的生料，漢中地區(qū)石灰石、白云石資源豐富，采購石灰石粉、白云石粉成分較為穩(wěn)定，采購要求粒度小于3 mm部分大于90%，一方面有利于燒結(jié)過程反應(yīng)充分進行，減少燒結(jié)白點，另一方面，石灰石粉粒度過粗易導(dǎo)致燒結(jié)礦成分偏析，影響燒結(jié)礦堿度的調(diào)整。

在穩(wěn)定生石灰粉及輕燒白云石粉質(zhì)量上，漢鋼采取了以下措施：

1）加強外購40～80 mm石灰石塊、白云石塊的質(zhì)量驗收，減少雜石、泥巴，嚴(yán)格控制石灰石塊、白云石塊粒度，將小于40mm和大于80mm部分控制在5%。

2）加強石灰石、白云石入窯前工藝篩分，減少小于40 mm石灰石、白云石入窯。

3）加強石灰豎窯溫度及上料的控制，將生石灰酌減控制在3%～8%，穩(wěn)定生石灰粉CaO。熔劑成分要求符合內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)要求，不符合要求的定期對供應(yīng)商進行優(yōu)化。

根據(jù)長期生產(chǎn)實踐，因石灰石粉、白云石粉質(zhì)量相對穩(wěn)定，配加部分生料有利于穩(wěn)定燒結(jié)礦堿度[1]。要求采購部門加強石灰石粉、白云石粉的采購，確保質(zhì)量、數(shù)量滿足生產(chǎn)需要，從而穩(wěn)定一次配料石灰石粉、白云石粉配比，堿度調(diào)控主要通過二次配料生石灰粉配比調(diào)控。

1.3 加強配料的管理，保證配料精準(zhǔn)

1）將配料室各倉倉位保證在1/2～2/3以上，有利于圓盤下料的穩(wěn)定，配料室堅持多開圓盤，配料室5個混勻礦倉，正常情況下保證開啟3個。

2）加強正常配料開停機作業(yè)，采取順序啟停機，降低配料波動。

3）根據(jù)各圓盤配料量調(diào)整圓盤下料開度及皮帶秤秤頻率，配料量大時，加大圓盤下料開度、提升配料秤轉(zhuǎn)速，配料量小時則反之。

4）針對電子皮帶秤配料長期運行后會出現(xiàn)偏差大、精確度下降，每班對電子秤秤架進行清理，有撒料及時進行清除，實時監(jiān)測配料秤下料穩(wěn)定性，定期對電子皮帶稱進行鏈碼校正。

5）粉塵配加室除塵灰的配加保證穩(wěn)定，降低除塵灰配加的不穩(wěn)定對燒結(jié)礦堿度的影響。

1.4 生石灰粉配料設(shè)備的改造

1.4.1 葉輪給料機改造

漢鋼葉輪給料機內(nèi)徑偏大，下料量小時，葉輪給料機速度過低，不利于生石灰粉的穩(wěn)定下料，通過縮小葉輪給料機內(nèi)徑，保證了葉輪給料機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定和生石灰粉的下料穩(wěn)定。

1.4.2 杜絕生石灰粉結(jié)塊、板結(jié)

另外必須指出的是：曾幾于紹興二十七年(1157)二月，自臺州內(nèi)召，四月還任，陸游有詩送行，曾幾有次韻，即《還守臺州次陸務(wù)觀贈行韻》(詳于北山《陸游年譜》第62頁)。陸游送行詩《劍南詩稿》未收。但曾幾的這首《還守臺州次陸務(wù)觀贈行韻》末尾有：“新詩中律呂，雖美無人聽。鳴聲勿浪出，坐待軒皇伶?！贝笠馐牵懹蔚脑娎镄虚g所表達的觀點、建議都很適合時宜，但執(zhí)政者一時還聽不進去。并勸慰他不要輕易發(fā)牢騷，耐心等待朝廷的任命?！蛾懹卧u傳》作者邱鳴皋分析“坐待軒皇伶”句：曾幾有可能向朝廷推薦過陸游，并已經(jīng)獲得朝廷將起用陸游的信息，因而予以透露。⑦從這里我們不難看出，此時(紹興二十七年)陸游尚未得到朝廷的起用。

為降低生石灰粉輸送成本，氣力輸送設(shè)計使用壓縮空氣輸送，但漢中地區(qū)多雨、空氣濕度大，冬季氣溫低，壓縮空氣含水大，容易導(dǎo)致氣力輸灰管道堵塞，同時，生石灰粉在倉內(nèi)容易出現(xiàn)結(jié)塊、板結(jié)，影響生石灰粉的穩(wěn)定下料，為此在氣力輸灰介質(zhì)的選擇及生石灰粉倉加裝流化裝置解決了這一問題：

1）氣力輸灰介質(zhì)合理選擇。為解決這一問題，漢鋼公司根據(jù)季節(jié)特點，在冬季加大壓縮空氣的排水，同時使用壓縮空氣與氮氣混合氣體，氮氣使用比例達到50%以上，保證了氣體輸灰的正常運行。

2）生石灰粉倉流化改造。生石灰粉受潮后容易在倉內(nèi)錐形部位粘結(jié)、進而板結(jié)，通過對燒結(jié)生石灰粉配料倉實施流化改造，在錐形部位圓周方向上設(shè)置4層氮氣伴吹裝置，保證了倉內(nèi)生石灰粉的流動性，有效預(yù)防了生石灰粉在倉內(nèi)的板結(jié)。

圖1 生石灰粉倉流化改造

1.5 加強燒結(jié)礦堿度的工藝調(diào)控

漢鋼燒結(jié)礦堿度調(diào)控遵循物料守恒，以鈣鎂平衡計算調(diào)控?zé)Y(jié)礦堿度，主要通過工藝原料取樣分析，做到預(yù)知預(yù)判，通過成品燒結(jié)礦取樣分析，做到反饋精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，通過“事前調(diào)整，事后糾偏”的調(diào)整模式保證了燒結(jié)礦堿度調(diào)控的精準(zhǔn)。

1.5.1 燒結(jié)原料工藝取樣化驗

通過燒結(jié)燒結(jié)原料的檢化驗，為燒結(jié)熔劑配比的調(diào)整、預(yù)知預(yù)判提供依據(jù)：

1）混勻料場送往燒結(jié)一次配料混勻礦每班取1個樣，一次配料送往燒結(jié)二次配料混勻礦單臺燒結(jié)機每班取1個樣，混勻礦6.5萬t的堆料垛在堆料過程中取6個樣，化驗項目包括TFe、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、P、S,用以指導(dǎo)燒結(jié)礦 CaO、MgO 的調(diào)整。

2）高爐返礦中既有燒結(jié)礦返礦又有球團礦返礦、塊礦末，一次配料高返配比調(diào)整頻次相對較低，高返每天取 1 個樣化驗 TFe、SiO2、CaO、MgO、Al2O3用以指導(dǎo)生產(chǎn)調(diào)控。

3）石灰石粉、白云石粉質(zhì)量較為穩(wěn)定不進行工藝取樣，參考結(jié)算樣化驗數(shù)據(jù)，生石灰粉、輕燒白云石粉每班取1個樣，對CaO、MgO、SiO2進行化驗，指導(dǎo)用灰的調(diào)整。

1.5.2 成品燒結(jié)礦取樣化驗

單臺燒結(jié)機每2h取1次樣，化驗項目TFe、FeO、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、P、S、TiO2，與工藝原料取樣化驗相結(jié)合，指導(dǎo)燒結(jié)礦成分的調(diào)控。

1.5.3 燒結(jié)礦堿度調(diào)控方針

1）燒結(jié)礦堿度調(diào)控遵循“高硅低堿、低硅高堿”，正常情況下，根據(jù)燒結(jié)礦SiO2平均值及燒結(jié)礦堿度控制標(biāo)準(zhǔn)，如燒結(jié)礦SiO2高于平均值，堿度按中下限控制，燒結(jié)礦SiO2低于平均值，堿度按中上限控制，保證燒結(jié)礦CaO穩(wěn)定適當(dāng)?shù)膮^(qū)間。

2）做好返礦平衡有利于穩(wěn)定燒結(jié)礦堿度。返礦配比變化后需要相應(yīng)調(diào)整熔劑配比，勢必會帶來不穩(wěn)定的因素，因此生產(chǎn)操作中重視燒結(jié)過程水碳的平衡，保證返礦平衡，降低返礦配比調(diào)整次數(shù)。

1.6 穩(wěn)定燒結(jié)機生產(chǎn)

漢鋼燒結(jié)配料系統(tǒng)無自動順序啟停，人工根據(jù)料倉順序、距離以及皮帶速度進行開停機合理控制有一定的限制性，頻繁的開停機務(wù)必會導(dǎo)致料頭料尾的質(zhì)量波動，同時燒結(jié)配料設(shè)備在每次停機啟動后，工況會發(fā)生一定的變化，務(wù)必要保證燒結(jié)配料系統(tǒng)運行的穩(wěn)定，實施設(shè)備定檢定修，杜絕無計劃的檢修；燒結(jié)機每次停機后開機前，對配料設(shè)備要詳細排查，保證開機后設(shè)備運行的穩(wěn)定。

燒結(jié)機生產(chǎn)實施四班三運轉(zhuǎn)的模式，各個班在配比的調(diào)整上要經(jīng)過系統(tǒng)、統(tǒng)一培訓(xùn)，統(tǒng)一操作調(diào)劑方針，做到早調(diào)劑、早糾偏，交接班要毫無保留，將相關(guān)信息進行傳遞，保證操作思想上的統(tǒng)一，嚴(yán)格杜絕交接班中“埋炸彈”。

1.7 加強管理、考核

在混勻與燒結(jié)責(zé)任界定上，以燒結(jié)礦w（SiO2）±0.20%進行判定、考核，按混勻礦 w（SiO2）±0.20%的穩(wěn)定率對混勻工序設(shè)定考核指標(biāo)。

燒結(jié)礦堿度正?？刂埔體（SiO2）±0.10%,底線要求w（SiO2）±0.15%，每天/月對燒結(jié)工序按堿度穩(wěn)定率目標(biāo)進行考核，同時要求燒結(jié)工序保住底線，燒結(jié)礦堿度超出控制要求±0.15，按每個樣進行考核。

通過燒結(jié)礦SiO2、堿度與績效考核掛鉤，將考核要求進行分解、對過程進行要求，對讓相關(guān)崗位員工熟知崗位目標(biāo)，促進了指標(biāo)目標(biāo)的實現(xiàn)。

2 實施效果

通過以上系列改進措施，該公司燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率從2014年的74.13%提升至了92.15%，通過穩(wěn)定堿度控制，燒結(jié)礦FeO穩(wěn)定率、TFe穩(wěn)定率、合格率均得到了提升，具體見表1。

表1 燒結(jié)礦指標(biāo)提升對比 %

[1]王建鵬.陜鋼集團燒結(jié)熔劑結(jié)構(gòu)優(yōu)化時間[J].山西冶金，2015（5），23-26。