石紅兵
(寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司燒結分廠)
摘要：燒結工序在鋼鐵冶煉過程是僅次于高爐的用能大戶，占鋼鐵生產用能 10%～20% ，八鋼燒結用電量占鐵前系統總用電量的 50% ，降低燒結工序電耗對降低鐵水成本具有重要的意義，特別是鋼鐵市場低迷鋼材價格下跌，降低制造成本更顯得非常重要。 2015 年下半年開始八鋼燒結產能只有高峰時期產能的 40% ，各種制造成本不斷上升。八鋼燒結分廠通過技術改造和在管理上下功夫，在產能降低的情況下保證電耗不上升。
關鍵詞：燒結機；電耗；改造
八鋼燒結廠現有燒結機 3 臺，其中265m2 燒結機 2 臺，430m 2 燒結機 1 臺，設計產能為 967 萬 t/ 年。分別給三座高爐與一座 COREX爐供應燒結礦，CROX爐 2015年 8 月停產，其余三座高爐根據鋼材銷售情況決定開爐數量。燒結礦年產量最高達到 1053 萬噸，對應的電耗分別為：265 燒結機電耗為 56.58kw·h/t，430m2 燒結機電耗為 32.44kw·h/t。八鋼燒結礦電耗占制造成本 30%以上，降低電耗是降低燒結礦成本的一個重要環節。
一、八鋼燒結礦電耗高的原因
（一）生產組織模式
由于八鋼原料供應的限制，八鋼進行全精粉燒結，原始物料粒度差，料層透氣性差，利用系數低。在高爐滿負荷生產的情況下，一臺 265m2 燒結機產量供應一座高爐生產略有缺口（入爐燒結礦比例大于80%），開啟一臺 430m 2 燒結機產量有富余。
兩座高爐生產時 2 臺 265m2 燒結機產量有缺口，1 臺 265m2燒結機與 430m 2 燒結機組合生產產量有富余，需要減負荷生產。
三座高爐生產開三臺燒結機產量有富余，開兩臺燒結機產量不足。
（二）設備故障率高
燒結系統發生設備故障，主系統設備聯鎖立即停機，而輔助系統的高壓風機電機因為設備運行的要求不能立即停機。
265m2 燒結機系統在一小時內不能立即停機的設備裝機量 17283kw·h，一小時耗電量為 11700kw·h。設備發生故障是電耗上升的一個主要的因數。
（三） 兩臺 265m 2 燒結機有共用部分系統設備
A、B燒結機共用配料除塵、燒結除塵、篩分除塵，開啟 265m2 燒結機任何一臺都需要開啟這三臺除塵器，這三臺除塵器全部是高壓電機驅動。另外混勻料供應系統，熔劑、燃料供應系統，鋪底料和返礦系統都是共用的，開一臺 265m2 燒結這些共用系統都需要開啟，導致電耗上升。
（四）燒結機和環冷機漏風率高
國外一些燒結廠的實踐證明：漏風率每減少 10%，可增產 6%，每噸燒結礦可減少電耗 2kW/h，減少焦粉 1kg，降低煤氣消耗 1680kJ，成品率提高 1.5%～2.0%。265m2燒結機經過近十年的運行，燒結機抽風系統經過物料的沖刷，煙道內的耐磨層脫落，鋼板磨損與腐蝕造成漏風率高，煙氣中含氧量大于 18%，生產過程中主抽風門開度加大，電耗上升。環冷機密封不嚴，冷卻效果差，為了保證冷卻后燒結礦溫度，五臺鼓風機經常全開。
（五）生產過程異常造成電耗上升
由于水份波動、物料變化、配料下料不穩以及料層透氣性發生變化等因素會造成燒結生產過程波動，為了穩定生產，過程中控工會采取調整主抽風機風門開度，這樣很容易使燒結終點提前或者滯后，終點滯后環冷機鼓風機風門將會開大，造成電耗上升。
（六）輔助設備管控不到位
輔助系統的設備沒有與主系統連鎖，這些設備需要員工到現場開停，一旦員工在設備故障情況下處理其他問題忘記停止這一部分輔助設備就會造成能源的浪費。
二、降低電耗所采取措施
（一）節能改造
1.環冷機密封改造265m2 環冷機分別為 280m2 和 360m2 ，風箱與臺車之間使用橡膠板進行密封，每次檢修更換后使用不到 1 個月就發生變形或者損壞，環冷機漏風率上升，冷卻效果降低。為了提高燒結礦冷卻效果，正常情況下 5 臺鼓風機全開。2016 年 3 月，八鋼燒結廠與北京京都合作對 280m2 環冷機進行密封改造，主要對風箱與臺車之間密封、臺車體與三角梁之間密封以及環冷機臺車與熱風罩之間密封進行改造，環冷機漏風率大幅下降，冷卻效果提高。改造后環冷機鼓風機開啟數量減少 1～2 臺，經過測算燒結礦電耗降低 1.7kw·h/t，燒結余熱發電蒸汽產生量增加 15%以上，發電量產生3kw·h/t 以上。
2.主抽風機變頻器改造
八鋼燒結廠兩臺 265m2 燒結機的主抽風機功率為 5200kW，兩臺主抽風機電耗占燒結系統電耗的 50%，正常生產時通過調整主抽風門的開度進行調節風量。2016 年4 月，八鋼燒結廠與西門子公司合作對 B燒結機主抽電機進行變頻器改造，調節風量的方式變成主抽風門全開，調整風機電機轉子的轉速。改造后節能效果明顯，滿負荷生產時每臺風機電耗降低 15%以上，燒結機在減負荷的情況下節電效果更加明顯。
3.燒結機抽風系統密封
2015 年底，利用 A燒結機長時間停機時間更換了 15 組風箱支管，更換煙道底部雙層卸灰閥 20 個，對機頭電除塵外墻腐蝕鋼板進行更換，同時對燒結機風箱法蘭進行焊接。日常檢修時對抽風系統的漏風點進行焊補。通過一系列的改造燒結機燒結煙氣含氧量低于 17%。
4.公用除塵管道安裝閥門
在共用除塵器除塵主管道上安裝閥門，2 臺燒結機生產時共用除塵器主管道閥門打開，一臺燒結機生產時將通往另外一臺燒結機系統的閥門關閉，同時降低除塵器風門開度，降低除塵器電耗。
（二）生產組織優化
1.開不同數量高爐的生產組織開一座高爐生產時，開啟一臺 265m2燒結機，在另外兩臺燒結機停產時在高爐料場準備 20000～30000 噸落地燒結礦，在燒結機故障時或者產能不足時補充高爐料倉。開啟兩座高爐生產時燒結機開一臺265m2 燒結機與 430m2 燒結機，燒結礦有富余時進行落地，落地燒結礦達到 20000～30000 噸時停 430m2 燒結機，開兩臺 265m2燒結機，在燒結機故障時或者產能不足時補充高爐料倉。
開三座高爐生產時開啟三臺燒結機，富余部分燒結礦落地，落地燒結礦達到20000～30000 噸時，一臺 265m2 燒結機停產，高爐槽位低時取落地燒結礦補充。這樣可以保證一周開兩臺燒結機一周開三臺燒結機，避免三臺燒結機減負荷生產，從而達到降低電耗的目的。
2.操作控制集中
燒結系統操作由原來分散在各崗位操作改變為中控室統一操作，減少生產過程中由于各崗位人員操作不統一而產生生產波動，減少主抽風機的調整次數，提高燒結礦產量。
（三）節電管理
1.除塵風機節電
在保證現場環境得基礎上降低除塵器風門開度，并制定各除塵器風門開度標準，減少電能消耗。
2.故障停機的節電措施
當主系統設備故障停機，預計停機時間在小于 1 小時以內，要求所有除塵風機、環冷鼓風機、主抽風機風門關閉至10°以下。
當主系統設備故障停機，預計停機時間在 1～2 小時，要求所有除塵風機、環冷鼓風機停機、主抽風機風門關閉至 10°以下。
系統設備故障停機，預計停機時間大于 4 小時，主抽風機停機。
檢修結束開機后，燒結礦從燒結機上下到環冷機后才允許逐步開啟環冷鼓風機。
控制環冷機排礦溫度，冬季排礦溫度大于 80℃，小于 150℃，環境溫度小于或等于 0℃時，停用一臺環冷鼓風機。
3.輔助系統設備節電
對間斷作業的系統實行提高上料量，減少上料時間。如焦粉上料系統上料時可同時開啟 3～4 臺四輥，提高膠帶機輸送料量減少上料時間。混勻料上料系統生產時提高上料量，縮短上料時間，倉上滿后可停系統，待倉位降低后再上料。對卸灰皮帶實行停 4 小時開 0.5 小時的運行制度。
輔助設備與主系統設備連鎖，主系統設備停機后輔助設備同時停機。
對于輔助系統的設備開啟利用電價差異避峰就谷，減少電價高峰時期作業時間，增加電價低谷時期的作業時間。
4.電耗與績效掛鉤
電耗指標與燒結廠每一位員工績效掛鉤，電耗指標落實到班組，使每一位員工形成節能意識。生產班組每日對當班用電量進行分析總結，并在班前班后會進行通報。
三、實施效果
從 2015 年 1 月至 2016 年 4 月的產量與數據看在燒結礦產量大幅下降的同時燒結礦電單耗也同步下降，見圖 1。
四、結語
八鋼燒結廠經過技術改造和內部挖潛的基礎上保證了產能降低的情況下電耗不上升，但是與國內先進企業相比燒結礦電耗還存在差距，八鋼燒結廠后續還將進行以下措施降低燒結礦電耗：對360m2 環冷機、520m2 環冷機進行密封改造；對 A燒結機主抽風機以及除塵高壓電機進行變頻器改造；對燒結機漏風進行治理。