石鋼燒結提產生產實踐

莊選斌

（河北鑫躍焦化有限公司，石家莊鋼鐵公司，河北050100）

0 引言

石鋼280 m2燒結機利用系數設計為1.27t/（m2·h），設備能力最大為1.60 t/（m2·h），年產高堿度冷燒結礦282 萬噸，目前燒結機實際利用系數在1.2 t/（m2·h）左右。而國內 180～265 m2燒結機平均利用系數在1.35～1.4 t/（m2·h），好一點的燒結機可達到1.5 t/（m2·h）以上。因此石鋼280 m2燒結機產量還較大有上升空間。目前燒結礦提產最直接有效的辦法是燒結機擴建及改造，主要方式有：

（1）臺車加寬。傳統的臺車寬度等同于風箱寬度的模式對實際生產來說是風的浪費，風箱不變而加寬臺車寬度從某種意義上說正是利用了燒結臺車的邊緣效應，增加燒結物料單位時間的處理量來達到提產的目的[1]。

（2）臺車欄板加高。將燒結機欄板加高到700 mm 以上，采用厚料層布料，加大主抽風機，使風平比（主抽風機工況風量與燒結抽風面積的比值，正常在100 左右）加大到126，同樣是增加燒結物料單位時間的處理量來達到提產的目的[2]。

（3）通過煙氣自循環改造來提高燒結礦產量。煙氣自循環技術一般多用在環保、降本等領域，但同時也能起到提產的目的。該技術是將高溫燒結廢煙氣循環到燒結料面，配合外置增壓風機，將通過燒結料面的總風量提升，以達到提產的目的[3]。

但石鋼目前面臨搬遷等不確定因素，燒結機不準備進行大的擴建、改造，因此提出了在現有設備基礎上，通過加強設備管理、優化原料條件、改進操作理念、提升標準化管理水平等措施，逐步提高燒結機利用系數到1.47 t/（m2·h），追求日產10 000 t歷史最優水平的目標。

1 加強設備管理提升燒結作業率

設備作業率低是制約燒結產量提升原因之一。正常燒結檢修周期在60～90 天/次，每次檢修需要16～24 小時，而石鋼燒結機檢修周期15 天/次，每次檢修20 小時。如此頻繁的檢修說明設備維護方面出了很大問題，在延長檢修周期方面必須攻關，針對制約環節以“庖丁解牛”的方式拿出具體改進措施。

1.1 延長檢修周期提升設備作業率

1.1.1 解決對產量影響最大的設備漏風問題[4]

燒結與高爐相似，影響產量最直接的因素是風，所以燒結才有“以風為綱”的理念。石鋼280 m2燒結機在2011 年投產，目前設備運行已到后期，漏風相當嚴重，燒結機滑板、機頭機尾、風箱等部位漏風已經到了非常嚴重的地步，漏風率50%以上甚至更高。漏風多，通過燒結料面的有效風相應就會減少，不僅影響產量，還對燒結礦質量及主抽風機電耗等造成影響。因此制定了一個力爭半年到暑期大修徹底解決漏風的治理方案：

（1）重點解決滑道漏風。燒結機滑道漏風是燒結漏風的主體部位，我公司使用傳統彈性滑板，在無法改造的前提下，要加強日常燒結機臺車滑板磨損管理和備件管理。檢修時要對滑道高低進行測量，發現滑板磨損比例大于1/4 時就需要更換，否則彈性補償不足以抵消磨損高度，漏風加劇；另外，要保證滑道潤滑必須到位，以減少對滑板壽命影響。

（2）機頭機尾密封板漏風。由于機頭機尾密封所處的環境條件較差，高溫、磨損、氧化腐蝕等，很容易造成密封板變形、彈壓不靈活、磨漏等問題。但因檢修部位困難和重視程度不夠，往往對其檢查不足，以至于之前經常是問題嚴重到不得不處理才處理。在提產目標提出后，機頭機尾密封板同樣納入到重點漏風部位治理攻關，每次檢修需要及時檢查，保證功能的完好性，耐磨板定期進行更換。

（3）風箱漏風。風箱漏風最直觀，但也最難治理。“直觀”是因為聽聲可辨漏風部位，“難治理”是因為漏風點太多，焊補工作量大，反復性高，往往是檢修剛焊完，沒好幾天又磨漏了，不容易根治。石鋼根據現場情況，制定了從崗位工到維修工利用包保制的辦法分片承包風箱，所承包的風箱從滑道接口到大煙道接口所有漏風部位要全部處理不能遺漏。處理的方法是耐磨錳鋼板焊補堵漏和整體包補。

（4）零米卸灰漏風。卸灰漏風比較普遍，由于對該部位漏風的不重視，導致了設備后期漏風非常嚴重。雙層“蘑菇頭”卸灰閥損壞和磨漏較多，放灰方式也經歷了從自動到人工再恢復到自動的情況，手動時發生過放空倒吸空氣或放不出來積料堵塞大煙道等情況。通過逐步對損壞的卸灰閥進行更換并恢復其自動功能，最終將此處的漏風治理完成。

（5）其它部位漏風。主要包括：煙道、除塵器、管道法蘭、柔性補償器、臺車欄板等部位，及時發現漏風點，及時維護治理就不會有大問題。

1.1.2 解決單輥溜槽的檢修質量問題

另一個比較有代表性制約檢修周期不能延長的瓶頸是燒結單輥導料槽和溜槽襯板燒損和磨損的問題。此處受熱燒結礦影響，溫度達到850 ℃以上，因此對溜槽襯板的耐用性要求高，而且檢修需要降溫、清理等，時間較滯后，以前的檢修模式是定期對其組織大修。襯板燒損或磨損脫落造成事故的情況時有發生，而且到單輥導料槽整體強度不夠的使用后期，為了不發生事故，就得縮短檢修周期，造成設備運行的惡性循環。

因此，在一次大修對單輥溜槽徹底檢修后，改變了以往的檢修模式，在每次檢修對單輥溜槽進行研判，發現對整體結構有影響，立即采取措施，保證單輥導料槽的完好性，以能保證3 個月的檢修周期來確定單輥溜槽內襯板的使用壽命。

1.2 制定定修模型并嚴格執行

首先，通過攻關對以前影響檢修周期的薄弱點逐個解決，在此基礎上制定了設備定修模型，建立了《設備保養手冊》，明確了燒結每臺設備各個部件的檢修周期。傳動設備以不遺漏造成失修，摸索修訂檢修周期不過修造成浪費為準則；工作設備（例如皮帶）以使用壽命為目標制定控制措施確保周期；同時定修模型重視對設備的檢查，明確檢修時的所有檢查項目及標準，鼓勵發現隱患，徹底解決隱患。

此外，為了降低事故率，保證設備運行穩定，制定了檢修周期內零事故的工作目標。全公司以事故預防為抓手的全員參與設備管理，將設備隱患處理在萌芽中，保證設備運行的穩定，完成檢修周期內零事故的奮斗目標。設備作業率穩定提升，2019 年12 月～2020 年 3 月達到歷史最優水平，3 個月的檢修周期內設備運行零事故。

2 優化原料條件提升燒結礦產質量

石鋼280 m2的燒結機配礦情況：紐曼、巴卡、巴精等主流礦作為主體配礦，其關鍵在于各種廢雜料的合理使用[5]。原來各種返回料和除塵灰等采用簡單機械混勻，導致燒結生產波動大，現在通過預配料的辦法實現了精準配加和充分混勻。另外，一些堿金屬元素也會給燒結煉鐵帶來很多負面影響，包括燒結臺車糊篦條，除塵灰富集影響除塵效率，以及高爐因堿金屬高造成的結瘤等。對燒結來說篦條糊堵意味著燒結過風面積減少，本來是280 m2的燒結機由于臺車面糊堵直接減少到200 m2左右，而且對燒結篦條使用壽命等影響很大。

燒結配料不是簡單的成分組合，需要考慮各礦種的粒度、單燒性、同化性、品位、水分、燒損、MgO、Al2O3、鉀鈉鋅等堿金屬以及一些有害元素等各種因素的影響。燒結配料要以滿足高爐需求為中心，平衡物料采購、使用、消耗，以最優方案達到經濟技術指標最大化。

3 改變傳統操作理念降低燒結能耗

首先，改變以往配碳過高的操作理念[6]。燒結燃料主要是作為燒結反應的發熱劑和還原劑，燃料配比是以達到合適的燒結礦產質量指標為目的的，配比過高危害很大。目前正常燒結礦燃耗在52～56 kg/t 左右，如果考慮到焦粉和煤粉比例關系，以及生熔劑的使用，甚至多達60 kg/t 左右，燃耗顯然是偏高的。燃料配比高的負面影響：

（1）燃料浪費，燒結礦殘碳高；

（2）燒結礦FeO 高，燒結礦并不是FeO 越高越好，8～9%最適宜，如果經常達到10%以上，顯然是太高了，FeO 高看似使燒結礦液相更豐富了，其實都是劣質玻璃質硅酸鹽液相，脆性大，易碎，成品率降低；

（3）燒結礦還原性越差，高爐需要增加焦比，無形中增加了煉鐵的成本；

（4）燒結紅料層厚，燃燒帶變寬，燒結料層透氣性變差，不僅影響產量，也浪費了燃料，雖然提升了余熱發電蒸汽，實則入不敷出。

（5）終點紅層厚，燒結尾礦溫高，冷卻能力會顯得不足，成品下紅料，被迫降速甚至打水，影響質量又存在火災消防隱患。

另外，在操作上應以追求過程控制穩定，減少生產波動為目標。燒結生產從原料、配料、一混、二混、布料、點火、燒結、冷卻、篩分是一個整體串聯結構，任何一個環節不穩定都會造成生產的波動，輕則影響產質量穩定，重則造成生產設備事故。

4 通過標準化提升管理水平

在采取上述措施后，生產效率大幅提升，為了鞏固來之不易的成果，我們固化了從操作、點檢、檢修等制定的措施，推出了以標準化手段提升管理水平的辦法。燒結生產各環節、各崗位都有一整套完善的作業指導書，包括生產操作制度、設備點檢潤滑維護制度和安全管理制度等，這些就像員工的行為規范一樣，面面俱到。在設備管理上制定《基礎臺賬標準化》、《點檢標準化》、《事故預防標準化》、《設備維修標準化》等制度。

5 結論

燒結生產首先要重視設備管理，其次是人員操作水平的提升，再次是原料方面的優化，最后是管理的提升。這是個復雜而漫長的過程，需要不斷積累沉淀，從而形成一整套成熟完善的理念和文化。石鋼燒結從24 m2的小燒結機到如今的280 m2燒結機，有著一套成熟的管理理念，經過幾代人的傳承，追求卓越的精神理念始終沒有改變。到2019年，逐步形成了以3 個月為周期的檢修生產模式，燒結利用系數穩步提升到了1.3 t/（m2·h）左右。