萊鋼提高400 m2燒結機燒結質量生產實踐

畢欣成

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司 煉鐵廠，山東 濟南271104）

1 前 言

萊鋼400 m2燒結機主要承擔著向3 200 m3高爐提供優質、高產、低耗燒結礦的生產任務，是熱線生產的第一道工序。隨著對成本、效益和環保等要求的不斷提升，降低工序能耗、提升生產質量成為企業挖潛增效的焦點。2018年，型鋼煉鐵廠計劃燒結礦月平均綜合合格率95%以上，400 m2燒結機燒結礦月平均綜合合格率最高96.82%、最低76.5%、平均92.2%，與型鋼煉鐵廠質量要求有一定差距。為此，型鋼煉鐵廠組織立項攻關，2019年燒結礦月平均綜合合格率提升至95.80%，比2018年提高了5.70%，創400 m2燒結機自投產以來的最好成績。

2 制約因素分析

2.1 綜合指標分析

對影響燒結礦綜合合格率的各項指標不合格頻次進行分類統計，并做出排列（見圖1）。由圖1看出，堿度、亞鐵、轉鼓占燒結礦不合格批次的83.9%，降低這3項指標不合格20%便能達到廠質量要求，為此確定堿度、亞鐵、轉鼓3項為主要攻關方向。

圖1 400 m2燒結指標的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

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

2.2.3 燒結過程水分不穩定

混勻料水分控制雖然采用了紅外線測水及自動控制系統，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，需要技術改造以減少燒結過程中的水分波動，穩定燒結生產；且水分波動不利于降低燒結礦固體燃耗。

2.2.4 “三低一高”工藝要求執行不到位

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，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，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，有利于提高燒結礦的產、質量，減少水分蒸發熱，可節省燃料。

2.2.5 雨季燒結原燃料水分偏大

本研究中，PVT1在肝癌患者血漿中相對表達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。同時，也有研究表明，PVT1在結直腸癌、肺癌、鼻咽癌和腎癌等腫瘤中均存在高表達[10-13]。進一步分析PVT1在肝癌中的表達與患者臨床特征的關系，結果顯示，PVT1表達與肝癌患者腫瘤大小、腫瘤數量、BCLC分期、血管侵犯、甲胎蛋白的表達水平與有關，并在一定程度影響肝癌患者的預后[14]。

2018年雨季焦粉水分含量與平時差別大，對燒結礦固體燃耗影響較大。

2.2.6 自動配料系統誤差大（7%～15.7%）

對人工跑盤數據記錄分析，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，遠遠超出工藝要求（混勻料±2%、熔劑±4%、燃料±4%、返礦±2%）。

2.2.7 標準化操作條例執行不到位

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、焦粉的調整、點火強度、燒結終點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 提高燒結生產質量措施

3.1 加強焦粉質量管理

加強焦粉入倉前質量把關，防止以劣充好影響成分穩定。針對中、夜班焦粉破碎質量差，表現為粒度粗、水分偏大的情況，增加中、夜班值班人員，加大值班力量，加強焦粉質量督查，發現異常及時聯系質檢取樣檢驗，確保中、夜班焦粉質量合格，為燒結礦產、質量和固體燃耗穩定奠定基礎。

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

每天督查燃料粒度，督促崗位及時根據實際粒度調整控制，并做好統計分析。

改進效果：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變能力

近幾年，特別是噸鋼成本降低300元后，燒結性能好的原料供應異常緊張，料種互相代替頻繁，燒結性能變差，且品種多、雜，給生產組織和燒結礦產質量的提升帶來不利影響。因此需提前測算料堆成分變化，根據料堆成分預測，提前做好質量預警。

改變目前混勻料化驗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，使生產單位獲知新料堆混勻料化學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行，減少新舊料混料時間，為燒結生產線提供準確分析判斷的基礎。

發現燃料成分波動及時分析調整，確保成分穩定，具體實施方法為：首先根據配料計算確定燃料配比，根據燒結礦的化學成分變化做出調整，調整幅度控制在±0.5%的空間，直至FeO穩定并形成配比調整的良性循環；增加燒結礦及燒結礦燃料成分數據傳輸系統，提高燒結生產線對燒結礦產質量優化調整及時性。

3.3 燒結布料設備改造

降低小礦槽篦子間隙。2019年1月開始，燒結機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、燒結礦燒成率低等問題。利用大修機會，降低了礦槽篦子尺寸，改善了混合料的布料效果，提高了燒結的有效風量，為實現850 mm布料厚度提供了可靠的保障；強化燒結過程自動蓄熱作用，進一步降低固體燃耗。

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

3.4 改進燒結機臺車篦條與隔熱墊配合不合理情況

400 m2燒結機自投產以來，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。通過現場實際測量后分析，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或返置過程中，篦條長度方向的間隙向一個方向集中轉移，使另一端與臺車體離開而脫落。對燒結機臺車篦條與隔熱墊配合現狀進行針對性改造：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。改進后，燒結機篦條脫落現象得以改觀，由此導致的停機上篦條周期由1 d延長到1周以上。

3.5 蒸汽管網改造

使用原有蒸汽管道，將J30煤氣水封處原蒸汽管網接茬南閥門關閉，在后方開口接生產蒸汽，開口前原管路不變，提供取暖用汽，生產蒸汽沿原管路鋪設，加寬原平臺，在平臺處設一閘閥、報警閥、壓力表，加裝壓力變送器、流量計，將數據信號引至配控室。這樣，生產用汽使用外部蒸汽，取暖用汽使用自產蒸汽。將車間生產蒸汽單獨從主管網加設1條管路，使生產與取暖用汽分離，增設取暖蒸汽管道及分支閥門（見圖2）。蒸汽管網改造后，燒結混合料溫從35℃提高到55℃，有效消除了燒結臺車底部礦料“過濕”現象，燒結礦班產提高2.5%。

圖2 蒸汽管網改造示意圖

3.6 配料秤波動問題改進

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

嚴格配料室秤的管理：白班稱料校秤，檢修跑零校秤，倒倉稱料校秤，電子秤跑偏等運行督查。定期與自動化部技術人員交流，出現問題，協商解決，確保下料準確穩定。

改進后，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，減少了因電子皮帶稱稱量不準確引發的水碳波動。

4 實施效果

4.1 燒結礦不合格頻次顯著降低

對2019年燒結礦不合格頻次進行分類統計，并作排列圖（見圖3）。由圖3可以看出：轉鼓、堿度、亞鐵這3項指標已從之前的83.9%降到了63.38%，下降幅度為20.52%，達到了預期目標（下降20%）；分析統計數據，生產總批次由2018年2 757批次增加了385批次，R、轉鼓、亞鐵3個項目廢樣批次由217批降為87批，說明主要問題得到了解決。同時，2019年燒結礦綜合合格率比2018年提高了5.70%，燒結礦綜合合格率達到95.80%，創下了400 m2燒結機自投產以來的最好成績。

圖3 改進后400 m2燒結指標的Pareto圖

4.2 經濟效益

燒結礦綜合合格率的穩定提高為生鐵產、質量的提升提供了可靠保障，高爐增鐵節焦效益顯著提高，年增鐵節焦效益756萬元。

5 結語

改進后還存在焦粉、鐵礦石質量不穩定，焦粉破碎粒度階段性不達標，焦粉下料不穩定，標準化操作執行不到位等問題，有待進一步攻關。下一步打算：目前在線生產的燒結礦FeO含量大小主要依靠人工機尾觀察判斷，對個人的技術經驗水平依賴程度較大，FeO含量判斷準確性不高。計劃引入先進的燒結機尾熱成像儀設備，能夠實時在線觀測燒結礦FeO的變化，縮短工藝操作調整周期，有利于穩定燒結礦質量，降低燃料消耗，真正實現燒結機尾數據化管控。