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）

摘 要：分析 400 m²燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦月平均綜合合格率低下的制約因素，重點(diǎn)針對(duì)堿度、亞鐵、轉(zhuǎn)鼓 3 項(xiàng)為主要攻關(guān)方向，采取加強(qiáng)焦粉質(zhì)量管理、提高混勻料料種應(yīng)變能力、燒結(jié)布料設(shè)備改造等措施，有效提升2019年燒結(jié)礦月平均綜合合格率至95.80%。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)；焦粉質(zhì)量；布料器；蒸汽管道；轉(zhuǎn)鼓指數(shù)

 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(duì)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(lái)的最好成績(jī)。

2 制約因素分析

2.1 綜合指標(biāo)分析

對(duì)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。

2.2 原因分析

2.2.1 燃料粒度不符合工藝要求

檢查焦粉粒度6次，不符合工藝要求2次，焦粉粒度（＜3 mm）≥85%。

2.2.2 礦料成分波動(dòng)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(duì)于燒結(jié)礦 TFe±1% 的偏差較大；CaO/ SiO₂ 比值為 0.86%，相對(duì)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(guò)程水分不穩(wěn)定

混勻料水分控制雖然采用了紅外線測(cè)水及自動(dòng)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(guò)程中的水分波動(dòng)，穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)；且水分波動(dòng)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(chǔ)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(guò)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

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

2.2.6 自動(dòng)配料系統(tǒng)誤差大（7%～15.7%）

對(duì)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(duì) 2018 年 5—8 月份 3 個(gè)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(shí)有發(fā)生，自動(dòng)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(cāng)前質(zhì)量把關(guān)，防止以劣充好影響成分穩(wěn)定。針對(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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(chǎng)取樣并將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳；主控崗位對(duì)每天的進(jìn)料賬單進(jìn)行比對(duì)并形成臺(tái)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(duì)。

每天督查燃料粒度，督促崗位及時(shí)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(dòng)范圍在75.15%～81.55%，波動(dòng)幅度顯著降低。

3.2 提高對(duì)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(lái)不利影響。因此需提前測(cè)算料堆成分變化，根據(jù)料堆成分預(yù)測(cè)，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(cāng)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(shí)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(shí)間保證。

在即將更換料堆前，將6個(gè)混勻料倉(cāng)保持均衡料位5分倉(cāng)以上，上新料時(shí)5個(gè)混勻料倉(cāng)均衡打料并同時(shí)開啟運(yùn)行，減少新舊料混料時(shí)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(dòng)及時(shí)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(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)化調(diào)整及時(shí)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(tái)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(wèn)題。利用大修機(jī)會(huì)，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(guò)程自動(dòng)蓄熱作用，進(jìn)一步降低固體燃耗。

針對(duì)燒結(jié)機(jī)布料不平的弊端，將梭式布料器南端停留時(shí)間由原來(lái)的3 s優(yōu)化調(diào)整為4 s，調(diào)整后，對(duì)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(yè)門，對(duì)改善臺(tái)車邊緣布料起到重要作用，降低了邊緣效應(yīng)。另外，對(duì)泥輥給料機(jī)活頁(yè)門底部空隙進(jìn)行了增大距離改造，消除了石塊卡、堵活頁(yè)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(duì)燒結(jié)臺(tái)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(tái)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(lái)，一直存在著篦條、隔熱墊與臺(tái)車體之間安裝配合間隙不合理，篦條、隔熱墊脫落的問(wèn)題。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)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(tái)車體組合裝配間隙過(guò)大，臺(tái)車向下部軌道翻轉(zhuǎn)或返置過(guò)程中，篦條長(zhǎng)度方向的間隙向一個(gè)方向集中轉(zhuǎn)移，使另一端與臺(tái)車體離開而脫落。對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車篦條與隔熱墊配合現(xiàn)狀進(jìn)行針對(duì)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?jī)啥烁骷娱L(zhǎng) 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(zhǎng)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(tái)，在平臺(tái)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(hào)引至配控室。這樣，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(tái)車底部礦料“過(guò)濕”現(xiàn)象，燒結(jié)礦班產(chǎn)提高2.5%。

3.6 配料秤波動(dòng)問(wèn)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(duì)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(cāng)稱料校秤，電子秤跑偏等運(yùn)行督查。

定期與自動(dòng)化部技術(shù)人員交流，出現(xiàn)問(wèn)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(shuō)明電子皮帶秤得到及時(shí)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(dòng)。

4 實(shí)施效果

4.1 燒結(jié)礦不合格頻次顯著降低

對(duì) 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 20%）；分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)總批次由 2018 年 2757批次增加了385批次，R、轉(zhuǎn)鼓、亞鐵3個(gè)項(xiàng)目廢樣批次由217批降為87批，說(shuō)明主要問(wèn)題得到了解決。同時(shí)，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(lái)的最好成績(jī)。

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(wàn)元。

5 結(jié) 語(yǔ)

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(wèn)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(duì)個(gè)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(shí)在線觀測(cè)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。