萊鋼265 m2燒結機提高終點控制準確度的實踐

徐春玲，張敬現，毛友莊，畢欣成，劉建峰

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）

生產技術

萊鋼265 m2燒結機提高終點控制準確度的實踐

徐春玲，張敬現，毛友莊，畢欣成，劉建峰

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）

為提高燒結終點控制準確度，通過分析燒結終點曲線特點，找出關鍵參數，將復雜的海量數據圖庫計算轉化為燒結終點綜合參數，并繪制簡單直觀的燒結終點綜合參數折線圖，實現全程在線督查管理。改進后，實際抽查燒結終點控制誤差由8.0%降至3.0%以下。

燒結終點；燒結終點控制；綜合參數；折線圖；控制誤差

1 現狀分析

控制燒結終點，就是控制燒結過程全部完成時臺車所處的位置。中小型燒結機的終點一般控制在倒數第2個風箱的位置，大型燒結機的終點一般控制在倒數第3個風箱。準確控制終點風箱位置，是燒結優質高產的重要條件。如果燒結終點提前，則燒結面積未得到充分利用，同時使有效風大量從燒結機后部通過，破壞了正常的抽風制度，降低了燒結礦產量；如果燒結終點滯后，則料層燒不透，生料增多，返礦增加，成品率降低，且沒燒完的燃料卸入冷卻機也會損壞設備。因此，合理控制燒結終點對燒結生產具有重要意義。萊鋼265 m2燒結機生產過程中，燒結終點主要靠人工經驗控制，從現場或視頻查看機尾礦層斷面，輔以風箱棒條圖，發現終點不正常時及時調節糾正，以正確控制終點。原工藝紀律督查手段為不定期瞬時抽查，抽樣方法不科學，抽樣代表性較差。實際抽查燒結終點控制誤差達8.0%（相關數據源自2013.6.27—2013.7.5主控室工控微機風箱棒條圖截圖）。

2 提高燒結終點控制精度的措施

2.1 改進思路

傳統的燒結終點人工控制技術效率低下，先進的燒結終點智能控制技術精密度要求高，現場適應性差。借鑒TRIZ理論，主要矛盾為：提高燒結終點參數控制準確度，需要提取大量數據進行處理分析，但增加現有燒結終點控制系統的操作困難及工裝配置。用39個通用工程參數來表示，即：需要改善27#風箱的可靠性及33#風箱操作流程的方便性、36#系統的復雜性、37#控制和測量的復雜性。存在如下矛盾：1）27#風箱可靠性與33#風箱操作流程方便性的矛盾；2）27#風箱可靠性與36#風箱系統復雜性的矛盾；3）27#風箱可靠性與37#風箱控制和測量的復雜性的矛盾。

從矛盾矩陣中得到相應的創新原理：廉價替代品原理（27）、空間維數變化原理（17）、復合材料原理（40）、反向作用原理（13）、物理或化學參數改變原理（35）、分割原理（01）、機械系統替代原理（28）。

應用創新原理的啟示，結合“正向—反向—分割—組合—轉換”的創新思路，認為最佳解決方案為：結合燒結終點曲線特點，抓住關鍵參數，將復雜的海量數據圖庫，轉化為簡單直觀的折線圖，即：取倒數5個風箱（第23#、24#、25#、26#、27#風箱）溫度為主要參數，并以此為依據計算綜合參數T終，繪制其折線圖，全程在線督查管理。

2.2 細化技術方案

根據實際工藝情況，確定燒結機的終點一般控制在倒數第3個風箱上。

1）以第23#、24#、25#、26#、27#風箱溫度（T23、T24、T25、T26、T27）為主要參數，并編輯公式，計算出綜合參數T終。計算公式：計算原則說明：當相鄰參數計算值為正數時，計算結果取為“1”；當相鄰參數計算值為負數時，計算結果取值為“-1”；當相鄰參數計算值為0時，計算結果取為“0”。

2）繪制綜合參數折線圖。繪制原則：以（0，0）為坐標原點，建立第一象限坐標軸，在第一象限坐標軸內，縱坐標軸刻度為“0、1、2、3、4”，橫坐標軸刻度為在線時間記錄。

盡管從理論上講，T終的取值范圍在“-4”～“+4”之間，但在實際生產中，風箱溫度最高點正常控制在倒數第3個風箱（見圖1），相應抽取風箱溫度進行計算得出的T終值為“4”；偶爾控制不當會出現最高點向前或向后偏移，臨近風箱溫度相同，相應抽取風箱溫度進行計算得出的T終值可能為“3、2、1、0”；出現負數的概率微乎其微，“-4”更是只有出現“下拋物線”才可能出現。因燒結機尾不可能先降溫再升溫，用于分析也主要是測溫設備故障。因此主要以第一象限坐標軸為監控區域。

圖1 正常控制的在線風箱溫度

2.3 安裝在線監控折線圖

利用265 m2燒結機檢修的機會，利用原主控工業微機監控軟件，按照技術方案要求，編輯公式及邏輯判斷公式，計算各參數及綜合參數，以（0，0）為坐標原點，建立第一象限坐標軸（為節省資源不再單獨開辟界面，并入點火溫度歷史趨勢圖），繪制綜合參數T終折線圖，縱坐標軸刻度為“0、1、2、3、4”，橫坐標軸刻度為在線時間記錄。

2.4 加強過程管控

提高燒結終點參數控制準確度，是衡量“看火過程與焙燒程度”的一項關鍵績效指標。結合崗位操作要點，細化相關作業標準。

1）正確判斷終點狀態（瞬時異常、一般異常和特殊異常）。終點提前或滯后≤5 min，應判斷為瞬時異常，不作處理，以免過度調節引發生產波動；終點提前或滯后≤5 min，但原因明確不需處理（如暫時過料等）的，判斷為一般異常，不作處理，以免過度調節引發生產波動；其他則判斷為特殊異常。

2）判斷終點狀態為特殊異常的處理原則：終點提前，加快機速；終點滯后，減慢機速；僅靠調節機速難以控制終點時，則調整料層厚度，并注意調整機速。

另外，工藝紀律督查手段更新為不定期全過程抽查，通過風箱溫度折線圖，控制實際燒結終點控制誤差＜3.0%。

3 改進效果

改進后，實際抽查燒結終點控制誤差為2.65%（相關數據源自2014.9.1—2014.10.31主控室工控微機風箱棒條圖截圖），燒結終點參數控制準確度明顯提高，在保證燒結生產基礎指標穩定合格的前提下，燒結固體燃耗（焦粉消耗）明顯降低。2014年1—7月，燒結礦轉鼓指數77.59%，固體燃料消耗58.38 kg/t；9月份主要改進措施完成后，當月燒結礦轉鼓指數79.02%，固體燃料消耗54.52 kg/t。以2014年9月份數據為計算依據（間接效益忽略不計），僅減少固體燃耗一項，產生的年直接經濟效益（燒結節焦依據實際生產值）約590萬元。

燒結固體燃耗降低，不僅降低了燒結生產成本，更減少了能源類材料消耗，降低了燒結煙氣中的CO2排放量，為生產綠色發展奠定了較好的原料基礎。

4 結語

通過繪制燒結終點綜合參數折線圖，提高了崗位操作控制水平。原在線風箱溫度棒條圖畫面雖然直觀，但僅能展示瞬時燒結終點控制情況；安裝折線圖后，實現了燒結生產全過程監控，崗位工和技術人員可快速瀏覽歷史燒結終點控制情況，并即時對異常點進行詢問和相關資料抽查，進而快速、準確調控“機速、料層厚度”等關鍵控制參數。

簡單直觀的折線圖，占內存較少，減少了資源浪費。通過編輯公式，將海量的歷史性風箱溫度記錄數據，轉化為一組自然數據（綜合參數），并以折線圖的形式繪制出歷史趨勢，提高了燒結終點控制的準確度。

Practice of Improving the Accuracy of Burn-through Control for 265 m2Sinter in Laiwu Steel

XU Chunling,ZHANG Jingxian,MAO Youzhuang,BI Xincheng,LIU Jianfeng
（The Ironmaking Plant of Laiwu Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

In order to improve the control accuracy of the burn-through point（BTP）,by analyzing the BTP curve characteristics, seizing the key parameters,calculating the vast amounts of complex data into BTP comprehensive parameters,and drawing a simple and intuitive BTP comprehensive parameter line chart,full-line inspection management was achieved.After the improvement,the actual sampling BTP control error was reduced from 8.0%to 3.0%.

burn-through point;burn-through control;comprehensive parameter;line chart;control error

TF046.4

B

1004-4620（2015）04-0004-02

2015-02-25

徐春玲，女，1975年生，1994年畢業于山東省冶金工業學校鋼鐵冶金專業。現為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠技術環保科高級工程師，從事燒結、煉鐵工藝技術及自控設備設施維護等技術管理工作。