首鋼長(zhǎng)鋼熔劑廠500噸套筒窯提產(chǎn)生產(chǎn)實(shí)踐研究

姜東紅 祝建波

首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司 山西 長(zhǎng)治 046031

引言

首鋼長(zhǎng)鋼熔劑廠現(xiàn)有一座日產(chǎn)500噸套筒窯，主要是通過使用燃燒焦?fàn)t煤氣與轉(zhuǎn)爐煤氣煅燒，為燒結(jié)提供活性石灰。主要受上料系統(tǒng)的影響，滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，上料能力無(wú)法滿足后序工藝提產(chǎn)的需求；因沒有中間儲(chǔ)存?zhèn)}，生產(chǎn)組織難度較大等主要因素，一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，日均產(chǎn)量不到450噸。2020年5月份以來，開始組織套筒窯的提產(chǎn)專項(xiàng)攻關(guān)。通過前置采購(gòu)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)原燃料的管控，推行與強(qiáng)化TPM管控實(shí)現(xiàn)設(shè)備零非計(jì)劃停機(jī)，優(yōu)化上料程序?qū)崿F(xiàn)上料能力的提升，細(xì)化過程管控實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織靈活，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，減少換熱器清理停產(chǎn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)日均產(chǎn)量的提升，日均產(chǎn)量達(dá)到470噸左右。

1 提產(chǎn)背景

長(zhǎng)鋼公司現(xiàn)活性灰產(chǎn)量不能滿足燒結(jié)工序的日常消耗，每月均需外購(gòu)部分活性石灰。一方面外購(gòu)灰與自產(chǎn)灰的質(zhì)量差異容易導(dǎo)致燒結(jié)礦堿度的波動(dòng)，進(jìn)而影響高爐的順行。另一方面，受疫情、外礦價(jià)格等影響，鋼材單利縮水嚴(yán)重，為追求極致成本，設(shè)備效能發(fā)揮最大化，成為必然要求。

2 主要措施

2.1 延伸原料采購(gòu)，做好原料質(zhì)量管控

首鋼長(zhǎng)鋼套筒窯用石灰石，均采購(gòu)長(zhǎng)治市本地的原料。石灰石質(zhì)量穩(wěn)定，含鈣量53%以上。主要是供戶使用的80mm的方孔篩，入窯粒度偏大，最大邊長(zhǎng)度經(jīng)常超出100mm以上。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，經(jīng)常出現(xiàn)減產(chǎn)來煅燒大塊原料。9月份開始，協(xié)同采購(gòu)部門，前置入廠原料管控，將供戶防控篩進(jìn)行改造，將80mm的方孔篩縮小至60mm，保證入窯原料粒度控制在40～70mm，最大邊不超80mm。且在粒度的均勻性上嚴(yán)把關(guān)，避免了出現(xiàn)減產(chǎn)提質(zhì)的現(xiàn)象。

2.2 強(qiáng)化TPM管控，保證設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)

2018年以來長(zhǎng)鋼公司開始推行TPM管理，經(jīng)歷了前兩年的“0階段”與“1階段”，從設(shè)備衛(wèi)生到設(shè)備微缺陷治理，開始進(jìn)入“2階段”。對(duì)每臺(tái)設(shè)備定期開展TPM活動(dòng)，合理設(shè)置壽命管理，不斷提升職工對(duì)設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)、性能的認(rèn)知，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備微缺陷與隱患，實(shí)現(xiàn)了套筒窯的設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)為零。

2.3 細(xì)化過程管控，優(yōu)化生產(chǎn)組織，減少下道工序影響減產(chǎn)

受套筒窯無(wú)中間儲(chǔ)料倉(cāng)，只有幾個(gè)累計(jì)存儲(chǔ)不到80噸的小倉(cāng)，燒結(jié)工序需求出現(xiàn)變化時(shí)，套筒窯只能采取減產(chǎn)過渡，燒結(jié)生產(chǎn)正常后只能用外購(gòu)補(bǔ)充，對(duì)產(chǎn)量影響較大。通過細(xì)化過程管控，主要是燒結(jié)正常生產(chǎn)時(shí)時(shí)刻保持套筒窯倉(cāng)位處于低倉(cāng)位，燒結(jié)倉(cāng)位處于半倉(cāng)左右倉(cāng)位，出現(xiàn)上述情況時(shí)所有罐車全部重車待卸，通過上述措施，可以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)單機(jī)（共兩臺(tái)198㎡燒結(jié)機(jī)）生產(chǎn)12小時(shí)以上，套筒窯不減產(chǎn)。

2.4 優(yōu)化上料程序，實(shí)現(xiàn)上料能力的提升

長(zhǎng)鋼套筒窯上料系統(tǒng)上料能力是限制其自身提產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，只能滿足出灰56次的上料能力。否則，就會(huì)出現(xiàn)窯內(nèi)料面降低。通過對(duì)套筒窯上料過程，推行“列車時(shí)刻表”式的分析方法，發(fā)現(xiàn)套筒窯每6批料均自動(dòng)檢測(cè)料面一次，用時(shí)達(dá)到4分鐘以上。通過在套筒窯增加時(shí)間下料模式，主觀屏蔽自動(dòng)檢測(cè)料面，在滿負(fù)荷生產(chǎn)（出灰56次）以上時(shí)，采取時(shí)間模式下料，通過手動(dòng)檢測(cè)料面實(shí)現(xiàn)對(duì)料面的管控，將出灰次數(shù)增加至58次以上，日上料量可以增加約50噸。

2.5 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，減少工藝停產(chǎn)時(shí)間

環(huán)形套筒窯本體換熱器利用從窯內(nèi)上內(nèi)筒抽出的約30%的廢氣與空氣進(jìn)行熱交換，將熱能傳遞給引射空氣，從而提高引射空氣的溫度，達(dá)到余熱利用的效果。行業(yè)內(nèi)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，經(jīng)過大約半個(gè)月左右的生產(chǎn)運(yùn)行后，套筒窯的換熱器就會(huì)發(fā)生堵塞[1]，只能停窯進(jìn)行清除，每次停產(chǎn)時(shí)間約6小時(shí)左右。通過對(duì)套筒窯引射器[2]的EDEM離散元模擬仿真研究，提出了套筒窯“縮小引射器噴嘴直徑、提高驅(qū)動(dòng)風(fēng)壓力、改變噴口結(jié)構(gòu)形狀、增大燃燒室負(fù)壓值”的套筒窯引射器技術(shù)，優(yōu)化了套筒窯引射系統(tǒng)，改善了引射器驅(qū)動(dòng)風(fēng)引射作用效果。從套筒窯換熱器對(duì)流工藝入手，控制結(jié)垢來源和形成條件、控制溫度和風(fēng)速、尋找合理的配風(fēng)比換熱，有效解決了套筒窯換熱器管束堵塞問題，大幅度延長(zhǎng)熱交換器檢修清理周期，可以利用檢修時(shí)間完成簡(jiǎn)單清理工作。

3 提產(chǎn)效果

圖1 2020年月度日均產(chǎn)量完成情況

通過上述一系列措施，長(zhǎng)鋼熔劑廠套筒窯日均產(chǎn)能呈明顯升高趨勢(shì)，目前已穩(wěn)定在日均470噸左右。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）產(chǎn)量提升是一個(gè)系統(tǒng)工作，需從設(shè)備潛能、生產(chǎn)組織、設(shè)備管理、原料管控等各個(gè)方面入手，尋找癥結(jié)，對(duì)癥下藥才能實(shí)現(xiàn)提產(chǎn)的目的。

（2）科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新是引領(lǐng)解決行業(yè)難題、工藝問題的關(guān)鍵所在，解決工藝問題對(duì)提產(chǎn)等系統(tǒng)問題，能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的，永久性的效果。