大型烧结机燃料消耗QC活动的实践

大型烧结机燃料消耗QC活动的实践

彭元飞

（陕钢集团龙钢公司炼铁厂）

摘要：通过对450㎡烧结机燃料攻关活动的描述，根据实践分析影响烧结矿固燃消耗的因素及相关治理措施。

关键词：450㎡烧结机  燃料想消耗  实践分析

引言

烧结是将一定量的含铁原料、燃料、溶剂等通过混匀、制粒形成混合料，通过布料装置平铺在台车上，点火引燃混匀矿中的燃料，通过抽风促进燃烧层下移，期间液相逐步形成、冷却，最终包裹未熔颗粒形成块状人造富矿，即烧结矿，烧结机是其中的主要设备。龙钢公司炼铁厂450㎡烧结机于2014年12月投运，年产烧结矿460万吨，主要供给5#高炉（1800m3），间歇式供给3#、4#高炉（1800m3），生产指标要求严格，生产任务较重；止2015年三月份450㎡烧结机投运时间短，在机械磨合、人员搭配、过程操作等多方面均存在不足之处，致使新投运设备的优良工艺得不到有效体现，特别是固体燃料消耗方面波动较大，降低了烧结过程的稳定性，造成烧结矿冶炼还原性能的波动。2015年我工艺组QC小组开展了“降低450㎡烧结矿固体燃料消耗”活动，通过活动的开展，对450㎡烧结矿固燃消耗的降低起到了促进作用，现将开展情况总结如下：

1  现状调查

1.1  小组成员对450㎡烧结矿一季度固然消耗情况进行统计。

2015年一季度450㎡烧结矿固燃消耗分别为59.64kg/t、62.68kg/t、51.40kg/t，加权均值为58.68kg/t，三个月固燃消耗数据波动较大，最高达62.68kg/t，最低仅51.40kg/t，相差11.28kg/t，存在一些因素对烧结矿固燃消耗起到决定性作用。

1.2  小组成员对400㎡烧结矿2014年固燃消耗情况进行统计。

2014年400㎡烧结矿固燃消耗最高值与最低值之间差值为9.09kg/t；加之400㎡烧结机自2010年7月开机来未进行大修，系统生产性能较450㎡烧结机有所不足，但烧结矿固燃消耗方面的控制较优，可根据400㎡烧结机生产控制情况对450㎡烧结机进行调整，以期达到降低固燃消耗的目的。

1.3  小组查询国内部分同机型烧结矿固燃消耗情况

对国内部分同机型烧结机燃料消耗进行调查，山西某钢厂51.57kg/t、山东某钢厂53.49kg/t，南京某钢厂52.88kg/t；数据表明，450㎡烧结机烧结矿固燃单耗与国内部分同机型相较存在较大差距，450㎡烧结机在烧结矿固燃消耗方面降本空间巨大。

1.4   各类问题的调查

小组成员收集1月、2月、3月相关数据，做出统计表和排列图。

表1  各类问题统计表

烧结料层偏低、混合料温偏低、操作参数不符合标准分别占问题频次的42.62%、26.23%、12.30%，三项合计占总量的81.15%，是问题的症结，解决问题的症结的80%以上，可促进烧结矿固燃消耗的降低。

2  设定目标

450㎡烧结机于2014年12月开始投产，综合工艺而言较400㎡烧结机先进，但在实践生产过程中有多方问题未得到有效整改，直接导致烧结矿固燃消耗偏高，本次活动主要是针对此方面做一攻关，所以此处目标选定仅考虑450㎡烧结机现状，不与400㎡烧结机做较差比较核定目标。

通过理论分析，针对以上主要问题进行攻关可降低烧结矿固燃消耗约2kg/t，我小组考虑到非人为因素的影响，将本次活动目标设定为：450㎡烧结矿固燃消耗57kg/t。

3  原因分析

小组成员运用头脑风暴法，找出了造成烧结矿固燃消耗偏高的在诸多因素，并利用关联图进行分析，得到布料平料器限制、台车栏板限制、信息传递不到位、培训不足、标准下发不及时、物料优化波动、R控制低、蒸汽不足、水位波动等9条末端因素。

4  要因确认

4.1   平料器限制

利用检修时间测量平料器底端距台车炉条距离为760mm，平料器旋转轴开合效果较差，烧结料最高可铺760mm，超过760mm时在平料器前侧出现料脊，料脊达到770mm时台车料层开始撒料。

确认结果：不符合标准，对台车布料过程产生影响，判定为要因。

4.2  栏板限制

调查发现太钢、莱钢型钢、梅钢450㎡烧结机栏板高度均为750mm，与我厂450㎡烧结机栏板等高，且太钢450㎡烧结机料层达到780mm以上。

确认结果：我厂栏板高度设计与国内现行450㎡烧结机栏板等高，符合标准，判定为非要因。

4.3  信息传递不到位

作业区配备对讲机15台，台车区域、成品区域安装扩音器，主控室安装固定电话和扩音操作台，信息传递硬件设备到位；人员操作和作业均按照互联互保模式进行，信息传递可相互补充，且作业人员均配备手机；

表2   信息传递测试情况

确认结果：信息传递及时，确定为非要因。

4.4  培训不足

450㎡烧结机开机前，人员岗前培训达3个月，且重点岗位人员均在265㎡、400㎡烧结机进行实习，作业理论与实践水平提升较快，开展工艺考试。

确认结果：对重点岗位人员进行考试，平均分数为93.3分，80分以上占比100%，达到要求，确定为非要因。

4.5   标准下发不及时

调查发现开机至4月份参数标准下发2次，4月份检查发现不符合标准参数15次，参数不符合期间烧结过程异常的为12次，烧结过程无较大幅度变化的3次，占比20%。

确认结果：上期参数标准能有效指导生产过程，下发频次符合标准，确定为非要因。

4.6  物料优化波动

对1月至5月份混匀矿进口粉矿比例及成垛混匀矿含量进行比对。

表3  1-5月份混匀矿SiO₂含量统计数据

观察发现，2015年1月至5月取样327次，在混匀矿中进口粉矿比例基本稳定情况下，混匀矿中SiO2含量成下降趋势，物料优化与预期相反。

确认结果：4月、5月混匀矿SiO2含量达到5.0%以下，不符合标准，确定为要因。

4.7  R控制低

表4  对2014年400㎡烧结机固燃消耗和烧结矿R之间关系的统计

确认结果：烧结矿固燃消耗与烧结矿R控制有较明显相关性，随烧结矿R控制提升，烧结矿 固燃消耗有下降趋势，确定为要因。

4.8   蒸汽不足

跟踪蒸汽压力和混料水温20次，其中蒸汽压力＞0.3MPa的5次，占比25%，但蒸汽主管道压力达到0.4MPa；混料水温＜60℃的14次，占比70%；分析为蒸汽管网复杂，小型管道过于密集，且阶段性缺乏保温材料。

确认结果：不符合标准，对水温产生影响，确定为要因。

4.9  水位波动

跟踪混料水箱水位20次，其中水位在½至¾处为17次，占比85%，符合要求。

确认结果：符合标准，确定为非要因。

5 对要因改造

5.1  提升平料器

确定平料器固定点，确保平料器转轴转动良好。

5月6日设计平料器改造方案；

5月10日小组就方案可行性进行讨论，上报主管厂长；

5月12日利用检修，对平料器进行改造，并增设挡料板。

平料器高度为800mm，料层提升10mm，目标达到。

5.2  提升混匀矿SiO2含量

6月5日小组成员与优化办沟通了物料优化、物料供给、粗粉比例、信息沟通、协调解决等方面的意见，并形成指导规定，在以后的混匀矿配送、配料、堆取等过程中严格执行。

表5   7月混匀矿粗粉比例及SiO₂含量变化情况

结果显示：混匀矿SiO2含量＞5.0%占比41.8%，达到目标。

5.3  提升R控制

高炉酸性料质量、配比及烧结矿库存情况，决定烧结矿R调整，变动因素过多，且作为烧结矿的生产单位无法做到有效调控，仅能做到微调。

表6  7月～12月烧结矿R控制情况

结果显示：2015年烧结矿R控制累计值为1.61倍，个月均值均小于1.80倍，未能达到预期目标。

原因说明：前期调查发现，烧结矿R控制范围直接影响烧结矿固燃消耗，但烧结矿R控制生产单位缺不能随意调整，需考虑高炉运行情况，且为公司总工办直接指令。2015年高炉生产模式变化巨大， 3#、4#、5#高炉烧结矿供给受到影响，特别是4#高炉于9月份停炉后，400㎡、450㎡作业区烧结矿产能过剩，公司采取了烧结矿、酸性料（块矿）混加生产供给模式，在烧结机成品带、铺底料均配加酸性料，进一步对烧结矿碱度控制范围下调。

5.4  蒸汽管网改造

利用6月份烧结机检修对混料区域蒸汽管网进行改造，一方面加大了蒸汽使用量，另一方面确定了混料水箱水位控制要求。

图1  7月份混料区域蒸汽压力统计

图2  7月份混合料温

6  效果检查

表7  2015年450㎡烧结机烧结矿固燃消耗情况

表8  8月、9月各类问题统计表

活动前后各类问题进行对比发现：

烧结料层偏低、混合料温度偏低、操作不符合要求数量明显减少，以上三种问题得到有效控制，活动效果达到预期目的。

7  巩固措施

1、将烧结料层控制＞760mm、水温控制＞70℃纳入烧结机操作方针和要求。

2、成立原料优化小组，主要针对物料转运统筹、质量跟踪、预知预判等进行协调。

3、对烧结矿R控制与烧结矿质量持续跟踪，形成周总结、月总结，汇总主要问题协调解决。

4、运行中对运行人员动态检查，确保按规定进行操作。

5、巩固期为11月、12月，烧结矿燃料消耗分别达到50.59kg/t、53.57kg/t，保持较好。

参考文献：

[1]李彦格,孙汉勇.邢钢180㎡烧结机提高混合料温度的实践[J].烧结球团.2006(03)

[2]周继程等.我国烧结工序能耗现状及节能技术和措施[J].冶金能源.2010(02)

[3]韩晓东等.鞍钢炼铁总厂360㎡烧结机的节能降耗实践[J].烧结球团.2010(01)

[4]符伟国.降低烧结矿固体燃料消耗技术攻关[J].包钢科技. 1996(03)