萊鋼提高400 m2燒結(jié)機(jī)燒結(jié)質(zhì)量生產(chǎn)實(shí)踐

畢欣成

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼有限公司 煉鐵廠，山東 濟(jì)南271104）

1 前 言

萊鋼400 m2燒結(jié)機(jī)主要承擔(dān)著向3 200 m3高爐提供優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗燒結(jié)礦的生產(chǎn)任務(wù)，是熱線生產(chǎn)的第一道工序。隨著對成本、效益和環(huán)保等要求的不斷提升，降低工序能耗、提升生產(chǎn)質(zhì)量成為企業(yè)挖潛增效的焦點(diǎn)。2018年，型鋼煉鐵廠計(jì)劃燒結(jié)礦月平均綜合合格率95%以上，400 m2燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦月平均綜合合格率最高96.82%、最低76.5%、平均92.2%，與型鋼煉鐵廠質(zhì)量要求有一定差距。為此，型鋼煉鐵廠組織立項(xiàng)攻關(guān)，2019年燒結(jié)礦月平均綜合合格率提升至95.80%，比2018年提高了5.70%，創(chuàng)400 m2燒結(jié)機(jī)自投產(chǎn)以來的最好成績。

2 制約因素分析

2.1 綜合指標(biāo)分析

對影響燒結(jié)礦綜合合格率的各項(xiàng)指標(biāo)不合格頻次進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并做出排列（見圖1）。由圖1看出，堿度、亞鐵、轉(zhuǎn)鼓占燒結(jié)礦不合格批次的83.9%，降低這3項(xiàng)指標(biāo)不合格20%便能達(dá)到廠質(zhì)量要求，為此確定堿度、亞鐵、轉(zhuǎn)鼓3項(xiàng)為主要攻關(guān)方向。

圖1 400 m2燒結(jié)指標(biāo)的Pareto圖

2.2 原因分析

2.2.1 燃料粒度不符合工藝要求

2.2.2 礦料成分波動大

統(tǒng)計(jì)用同一配比的兩堆料，混勻料的TFe含量差別為1.94%，相對于燒結(jié)礦TFe±1%的偏差較大；CaO/SiO2比值為0.86%，相對于燒結(jié)礦CaO/SiO2±0.12%的偏差大，影響焦粉配比大。

2.2.3 燒結(jié)過程水分不穩(wěn)定

混勻料水分控制雖然采用了紅外線測水及自動控制系統(tǒng)，但效果不好，水分控制在7.5%左右，超出了工藝要求的（7.2±0.2）%的范圍，需要技術(shù)改造以減少燒結(jié)過程中的水分波動，穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)；且水分波動不利于降低燒結(jié)礦固體燃耗。

2.2.4 “三低一高”工藝要求執(zhí)行不到位

低碳控制，低溫1 250～1 280℃，降低FeO，降低還原氣氛，生成多的Fe2O3、少量Fe3O4。采用低水燒結(jié)，有利于料層透氣性改善。厚料層800 mm以上，保證良好的儲熱作用，減少邊緣返礦。水分控制在7%左右，低水分燒結(jié)，減少了過濕層的不利影響，提高了料層透氣性。增大料層密度，有利于提高燒結(jié)礦的產(chǎn)、質(zhì)量，減少水分蒸發(fā)熱，可節(jié)省燃料。

2.2.5 雨季燒結(jié)原燃料水分偏大

本研究中，PVT1在肝癌患者血漿中相對表達(dá)量明顯高于肝硬化患者，說明PVT1在肝癌患者中存在明顯高表達(dá)。同時，也有研究表明，PVT1在結(jié)直腸癌、肺癌、鼻咽癌和腎癌等腫瘤中均存在高表達(dá)[10-13]。進(jìn)一步分析PVT1在肝癌中的表達(dá)與患者臨床特征的關(guān)系，結(jié)果顯示，PVT1表達(dá)與肝癌患者腫瘤大小、腫瘤數(shù)量、BCLC分期、血管侵犯、甲胎蛋白的表達(dá)水平與有關(guān)，并在一定程度影響肝癌患者的預(yù)后[14]。

2018年雨季焦粉水分含量與平時差別大，對燒結(jié)礦固體燃耗影響較大。

2.2.6 自動配料系統(tǒng)誤差大（7%～15.7%）

對人工跑盤數(shù)據(jù)記錄分析，各物料下料量誤差值：混勻料±15.7%、熔劑±7%、燃料±7.8%、返礦±8%，差值大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工藝要求（混勻料±2%、熔劑±4%、燃料±4%、返礦±2%）。

2.2.7 標(biāo)準(zhǔn)化操作條例執(zhí)行不到位

對2018年5—8月份3個月的操作督察情況分析，在布料平整和厚度、FeO大小的判斷、焦粉的調(diào)整、點(diǎn)火強(qiáng)度、燒結(jié)終點(diǎn)的控制都有明顯的失誤，布料拉溝、不平、厚度不到800 mm的情況時有發(fā)生，自動蓄熱作用得不到充分利用，增加了固體燃料消耗。

3 提高燒結(jié)生產(chǎn)質(zhì)量措施

3.1 加強(qiáng)焦粉質(zhì)量管理

加強(qiáng)焦粉入倉前質(zhì)量把關(guān)，防止以劣充好影響成分穩(wěn)定。針對中、夜班焦粉破碎質(zhì)量差，表現(xiàn)為粒度粗、水分偏大的情況，增加中、夜班值班人員，加大值班力量，加強(qiáng)焦粉質(zhì)量督查，發(fā)現(xiàn)異常及時聯(lián)系質(zhì)檢取樣檢驗(yàn)，確保中、夜班焦粉質(zhì)量合格，為燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量和固體燃耗穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。

對焦粉進(jìn)料量及水分進(jìn)行把關(guān)。班組督促收料崗位每天對水分含量較大的車輛進(jìn)行抽檢，并通知質(zhì)檢進(jìn)行現(xiàn)場取樣并將測量數(shù)據(jù)上傳；主控崗位對每天的進(jìn)料賬單進(jìn)行比對并形成臺賬，包含進(jìn)料量、車數(shù)、干基、含水量、消耗量等，便于日常固體燃耗控制和月度結(jié)算比對。

每天督查燃料粒度，督促崗位及時根據(jù)實(shí)際粒度調(diào)整控制，并做好統(tǒng)計(jì)分析。

改進(jìn)效果：2018年10月份固體燃料固定碳含量范圍在77.15%～82.58%，2019年10月份固定碳波動范圍在75.15%～81.55%，波動幅度顯著降低。

3.2 提高對混勻料料種頻繁變化的應(yīng)變能力

近幾年，特別是噸鋼成本降低300元后，燒結(jié)性能好的原料供應(yīng)異常緊張，料種互相代替頻繁，燒結(jié)性能變差，且品種多、雜，給生產(chǎn)組織和燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的提升帶來不利影響。因此需提前測算料堆成分變化，根據(jù)料堆成分預(yù)測，提前做好質(zhì)量預(yù)警。

改變目前混勻料化驗(yàn)取樣從料倉出料口取樣的方法，新料堆使用前即取樣送交化驗(yàn)，使生產(chǎn)單位獲知新料堆混勻料化學(xué)成分的時間由原先的6～8 h后提前至3 h后，為燃料、熔劑配比調(diào)整提供了時間保證。

在即將更換料堆前，將6個混勻料倉保持均衡料位5分倉以上，上新料時5個混勻料倉均衡打料并同時開啟運(yùn)行，減少新舊料混料時間，為燒結(jié)生產(chǎn)線提供準(zhǔn)確分析判斷的基礎(chǔ)。

發(fā)現(xiàn)燃料成分波動及時分析調(diào)整，確保成分穩(wěn)定，具體實(shí)施方法為：首先根據(jù)配料計(jì)算確定燃料配比，根據(jù)燒結(jié)礦的化學(xué)成分變化做出調(diào)整，調(diào)整幅度控制在±0.5%的空間，直至FeO穩(wěn)定并形成配比調(diào)整的良性循環(huán)；增加燒結(jié)礦及燒結(jié)礦燃料成分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，提高燒結(jié)生產(chǎn)線對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)化調(diào)整及時性。

3.3 燒結(jié)布料設(shè)備改造

降低小礦槽篦子間隙。2019年1月開始，燒結(jié)機(jī)臺車布料存在混合料表層凹凸不平、拉溝多、生料帶多，返礦量大、燒結(jié)礦燒成率低等問題。利用大修機(jī)會，降低了礦槽篦子尺寸，改善了混合料的布料效果，提高了燒結(jié)的有效風(fēng)量，為實(shí)現(xiàn)850 mm布料厚度提供了可靠的保障；強(qiáng)化燒結(jié)過程自動蓄熱作用，進(jìn)一步降低固體燃耗。

針對燒結(jié)機(jī)布料不平的弊端，將梭式布料器南端停留時間由原來的3 s優(yōu)化調(diào)整為4 s，調(diào)整后，對減輕南側(cè)邊緣效應(yīng)起到重要作用。將泥輥出料口兩端改造為可調(diào)式活頁門，對改善臺車邊緣布料起到重要作用，降低了邊緣效應(yīng)。另外，對泥輥給料機(jī)活頁門底部空隙進(jìn)行了增大距離改造，消除了石塊卡、堵活頁門導(dǎo)致布料拉鉤的現(xiàn)象，改善了混合料的布料效果，優(yōu)化了抽風(fēng)風(fēng)量的分布；對燒結(jié)臺車邊篦條進(jìn)行了加增肋筋改造，大大降低了掉篦條的幾率。

3.4 改進(jìn)燒結(jié)機(jī)臺車篦條與隔熱墊配合不合理情況

400 m2燒結(jié)機(jī)自投產(chǎn)以來，一直存在著篦條、隔熱墊與臺車體之間安裝配合間隙不合理，篦條、隔熱墊脫落的問題。通過現(xiàn)場實(shí)際測量后分析，篦條與隔熱墊脫落的主要原因是：篦條、隔熱墊與臺車體組合裝配間隙過大，臺車向下部軌道翻轉(zhuǎn)或返置過程中，篦條長度方向的間隙向一個方向集中轉(zhuǎn)移，使另一端與臺車體離開而脫落。對燒結(jié)機(jī)臺車篦條與隔熱墊配合現(xiàn)狀進(jìn)行針對性改造：將隔熱墊加厚3 mm，間隙由7～8 mm改為4～5 mm；將篦條下部兩端各加長5 mm，間隙由12 mm改為7 mm。改進(jìn)后，燒結(jié)機(jī)篦條脫落現(xiàn)象得以改觀，由此導(dǎo)致的停機(jī)上篦條周期由1 d延長到1周以上。

3.5 蒸汽管網(wǎng)改造

使用原有蒸汽管道，將J30煤氣水封處原蒸汽管網(wǎng)接茬南閥門關(guān)閉，在后方開口接生產(chǎn)蒸汽，開口前原管路不變，提供取暖用汽，生產(chǎn)蒸汽沿原管路鋪設(shè)，加寬原平臺，在平臺處設(shè)一閘閥、報(bào)警閥、壓力表，加裝壓力變送器、流量計(jì)，將數(shù)據(jù)信號引至配控室。這樣，生產(chǎn)用汽使用外部蒸汽，取暖用汽使用自產(chǎn)蒸汽。將車間生產(chǎn)蒸汽單獨(dú)從主管網(wǎng)加設(shè)1條管路，使生產(chǎn)與取暖用汽分離，增設(shè)取暖蒸汽管道及分支閥門（見圖2）。蒸汽管網(wǎng)改造后，燒結(jié)混合料溫從35℃提高到55℃，有效消除了燒結(jié)臺車底部礦料“過濕”現(xiàn)象，燒結(jié)礦班產(chǎn)提高2.5%。

圖2 蒸汽管網(wǎng)改造示意圖

3.6 配料秤波動問題改進(jìn)

制定《電子皮帶秤操作標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證方法》，主要做法是每班對運(yùn)行的電子皮帶秤進(jìn)行至少1次的零點(diǎn)校準(zhǔn)和不少于2次的人工跑盤驗(yàn)證，并將驗(yàn)證結(jié)果記錄在案，以便于分析確定電子皮帶秤的運(yùn)行狀況。另外，輸送同料種的電子皮帶秤要做到定期輪換使用，使用前必須進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。

嚴(yán)格配料室秤的管理：白班稱料校秤，檢修跑零校秤，倒倉稱料校秤，電子秤跑偏等運(yùn)行督查。定期與自動化部技術(shù)人員交流，出現(xiàn)問題，協(xié)商解決，確保下料準(zhǔn)確穩(wěn)定。

改進(jìn)后，檢查2019年5月份配料室所有的電子秤的下料精度，混勻料、熔劑、燃料、返礦在1%～2%，比2018年同期下料精度提高4%～6%，說明電子皮帶秤得到及時有效地維護(hù)，減少了因電子皮帶稱稱量不準(zhǔn)確引發(fā)的水碳波動。

4 實(shí)施效果

4.1 燒結(jié)礦不合格頻次顯著降低

對2019年燒結(jié)礦不合格頻次進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并作排列圖（見圖3）。由圖3可以看出：轉(zhuǎn)鼓、堿度、亞鐵這3項(xiàng)指標(biāo)已從之前的83.9%降到了63.38%，下降幅度為20.52%，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)（下降20%）；分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)總批次由2018年2 757批次增加了385批次，R、轉(zhuǎn)鼓、亞鐵3個項(xiàng)目廢樣批次由217批降為87批，說明主要問題得到了解決。同時，2019年燒結(jié)礦綜合合格率比2018年提高了5.70%，燒結(jié)礦綜合合格率達(dá)到95.80%，創(chuàng)下了400 m2燒結(jié)機(jī)自投產(chǎn)以來的最好成績。

圖3 改進(jìn)后400 m2燒結(jié)指標(biāo)的Pareto圖

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

燒結(jié)礦綜合合格率的穩(wěn)定提高為生鐵產(chǎn)、質(zhì)量的提升提供了可靠保障，高爐增鐵節(jié)焦效益顯著提高，年增鐵節(jié)焦效益756萬元。

5 結(jié)語

改進(jìn)后還存在焦粉、鐵礦石質(zhì)量不穩(wěn)定，焦粉破碎粒度階段性不達(dá)標(biāo)，焦粉下料不穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)化操作執(zhí)行不到位等問題，有待進(jìn)一步攻關(guān)。下一步打算：目前在線生產(chǎn)的燒結(jié)礦FeO含量大小主要依靠人工機(jī)尾觀察判斷，對個人的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)水平依賴程度較大，F(xiàn)eO含量判斷準(zhǔn)確性不高。計(jì)劃引入先進(jìn)的燒結(jié)機(jī)尾熱成像儀設(shè)備，能夠?qū)崟r在線觀測燒結(jié)礦FeO的變化，縮短工藝操作調(diào)整周期，有利于穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量，降低燃料消耗，真正實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)尾數(shù)據(jù)化管控。