大型燒結機燃料消耗QC活動的實踐

彭元飛

（陜鋼集團龍鋼公司煉鐵廠）

摘要：通過對450㎡燒結機燃料攻關活動的描述，根據實踐分析影響燒結礦固燃消耗的因素及相關治理措施。

關鍵詞：450㎡燒結機  燃料想消耗  實踐分析

引言

燒結是將一定量的含鐵原料、燃料、溶劑等通過混勻、制粒形成混合料，通過布料裝置平鋪在臺車上，點火引燃混勻礦中的燃料，通過抽風促進燃燒層下移，期間液相逐步形成、冷卻，最終包裹未熔顆粒形成塊狀人造富礦，即燒結礦，燒結機是其中的主要設備。龍鋼公司煉鐵廠450㎡燒結機于2014年12月投運，年產燒結礦460萬噸，主要供給5#高爐（1800m3），間歇式供給3#、4#高爐（1800m3），生產指標要求嚴格，生產任務較重；止2015年三月份450㎡燒結機投運時間短，在機械磨合、人員搭配、過程操作等多方面均存在不足之處，致使新投運設備的優良工藝得不到有效體現，特別是固體燃料消耗方面波動較大，降低了燒結過程的穩定性，造成燒結礦冶煉還原性能的波動。2015年我工藝組QC小組開展了“降低450㎡燒結礦固體燃料消耗”活動，通過活動的開展，對450㎡燒結礦固燃消耗的降低起到了促進作用，現將開展情況總結如下：

1  現狀調查

1.1  小組成員對450㎡燒結礦一季度固然消耗情況進行統計。

2015年一季度450㎡燒結礦固燃消耗分別為59.64kg/t、62.68kg/t、51.40kg/t，加權均值為58.68kg/t，三個月固燃消耗數據波動較大，最高達62.68kg/t，最低僅51.40kg/t，相差11.28kg/t，存在一些因素對燒結礦固燃消耗起到決定性作用。

1.2  小組成員對400㎡燒結礦2014年固燃消耗情況進行統計。

2014年400㎡燒結礦固燃消耗最高值與最低值之間差值為9.09kg/t；加之400㎡燒結機自2010年7月開機來未進行大修，系統生產性能較450㎡燒結機有所不足，但燒結礦固燃消耗方面的控制較優，可根據400㎡燒結機生產控制情況對450㎡燒結機進行調整，以期達到降低固燃消耗的目的。

1.3  小組查詢國內部分同機型燒結礦固燃消耗情況

對國內部分同機型燒結機燃料消耗進行調查，山西某鋼廠51.57kg/t、山東某鋼廠53.49kg/t，南京某鋼廠52.88kg/t；數據表明，450㎡燒結機燒結礦固燃單耗與國內部分同機型相較存在較大差距，450㎡燒結機在燒結礦固燃消耗方面降本空間巨大。

1.4   各類問題的調查

小組成員收集1月、2月、3月相關數據，做出統計表和排列圖。

表1  各類問題統計表

燒結料層偏低、混合料溫偏低、操作參數不符合標準分別占問題頻次的42.62%、26.23%、12.30%，三項合計占總量的81.15%，是問題的癥結，解決問題的癥結的80%以上，可促進燒結礦固燃消耗的降低。

2  設定目標

450㎡燒結機于2014年12月開始投產，綜合工藝而言較400㎡燒結機先進，但在實踐生產過程中有多方問題未得到有效整改，直接導致燒結礦固燃消耗偏高，本次活動主要是針對此方面做一攻關，所以此處目標選定僅考慮450㎡燒結機現狀，不與400㎡燒結機做較差比較核定目標。

通過理論分析，針對以上主要問題進行攻關可降低燒結礦固燃消耗約2kg/t，我小組考慮到非人為因素的影響，將本次活動目標設定為：450㎡燒結礦固燃消耗57kg/t。

3  原因分析

小組成員運用頭腦風暴法，找出了造成燒結礦固燃消耗偏高的在諸多因素，并利用關聯圖進行分析，得到布料平料器限制、臺車欄板限制、信息傳遞不到位、培訓不足、標準下發不及時、物料優化波動、R控制低、蒸汽不足、水位波動等9條末端因素。

4  要因確認

4.1   平料器限制

利用檢修時間測量平料器底端距臺車爐條距離為760mm，平料器旋轉軸開合效果較差，燒結料最高可鋪760mm，超過760mm時在平料器前側出現料脊，料脊達到770mm時臺車料層開始撒料。

確認結果：不符合標準，對臺車布料過程產生影響，判定為要因。

4.2  欄板限制

調查發現太鋼、萊鋼型鋼、梅鋼450㎡燒結機欄板高度均為750mm，與我廠450㎡燒結機欄板等高，且太鋼450㎡燒結機料層達到780mm以上。

確認結果：我廠欄板高度設計與國內現行450㎡燒結機欄板等高，符合標準，判定為非要因。

4.3  信息傳遞不到位

作業區配備對講機15臺，臺車區域、成品區域安裝擴音器，主控室安裝固定電話和擴音操作臺，信息傳遞硬件設備到位；人員操作和作業均按照互聯互保模式進行，信息傳遞可相互補充，且作業人員均配備手機；

表2   信息傳遞測試情況

確認結果：信息傳遞及時，確定為非要因。

4.4  培訓不足

450㎡燒結機開機前，人員崗前培訓達3個月，且重點崗位人員均在265㎡、400㎡燒結機進行實習，作業理論與實踐水平提升較快，開展工藝考試。

確認結果：對重點崗位人員進行考試，平均分數為93.3分，80分以上占比100%，達到要求，確定為非要因。

4.5   標準下發不及時

調查發現開機至4月份參數標準下發2次，4月份檢查發現不符合標準參數15次，參數不符合期間燒結過程異常的為12次，燒結過程無較大幅度變化的3次，占比20%。

確認結果：上期參數標準能有效指導生產過程，下發頻次符合標準，確定為非要因。

4.6  物料優化波動

對1月至5月份混勻礦進口粉礦比例及成垛混勻礦含量進行比對。

表3  1-5月份混勻礦SiO₂含量統計數據

觀察發現，2015年1月至5月取樣327次，在混勻礦中進口粉礦比例基本穩定情況下，混勻礦中SiO2含量成下降趨勢，物料優化與預期相反。

確認結果：4月、5月混勻礦SiO2含量達到5.0%以下，不符合標準，確定為要因。

4.7  R控制低

表4  對2014年400㎡燒結機固燃消耗和燒結礦R之間關系的統計

確認結果：燒結礦固燃消耗與燒結礦R控制有較明顯相關性，隨燒結礦R控制提升，燒結礦 固燃消耗有下降趨勢，確定為要因。

4.8   蒸汽不足

跟蹤蒸汽壓力和混料水溫20次，其中蒸汽壓力＞0.3MPa的5次，占比25%，但蒸汽主管道壓力達到0.4MPa；混料水溫＜60℃的14次，占比70%；分析為蒸汽管網復雜，小型管道過于密集，且階段性缺乏保溫材料。

確認結果：不符合標準，對水溫產生影響，確定為要因。

4.9  水位波動

跟蹤混料水箱水位20次，其中水位在½至¾處為17次，占比85%，符合要求。

確認結果：符合標準，確定為非要因。

5 對要因改造

5.1  提升平料器

確定平料器固定點，確保平料器轉軸轉動良好。

5月6日設計平料器改造方案；

5月10日小組就方案可行性進行討論，上報主管廠長；

5月12日利用檢修，對平料器進行改造，并增設擋料板。

平料器高度為800mm，料層提升10mm，目標達到。

5.2  提升混勻礦SiO2含量

6月5日小組成員與優化辦溝通了物料優化、物料供給、粗粉比例、信息溝通、協調解決等方面的意見，并形成指導規定，在以后的混勻礦配送、配料、堆取等過程中嚴格執行。

表5   7月混勻礦粗粉比例及SiO₂含量變化情況

結果顯示：混勻礦SiO2含量＞5.0%占比41.8%，達到目標。

5.3  提升R控制

高爐酸性料質量、配比及燒結礦庫存情況，決定燒結礦R調整，變動因素過多，且作為燒結礦的生產單位無法做到有效調控，僅能做到微調。

表6  7月～12月燒結礦R控制情況

結果顯示：2015年燒結礦R控制累計值為1.61倍，個月均值均小于1.80倍，未能達到預期目標。

原因說明：前期調查發現，燒結礦R控制范圍直接影響燒結礦固燃消耗，但燒結礦R控制生產單位缺不能隨意調整，需考慮高爐運行情況，且為公司總工辦直接指令。2015年高爐生產模式變化巨大， 3#、4#、5#高爐燒結礦供給受到影響，特別是4#高爐于9月份停爐后，400㎡、450㎡作業區燒結礦產能過剩，公司采取了燒結礦、酸性料（塊礦）混加生產供給模式，在燒結機成品帶、鋪底料均配加酸性料，進一步對燒結礦堿度控制范圍下調。

5.4  蒸汽管網改造

利用6月份燒結機檢修對混料區域蒸汽管網進行改造，一方面加大了蒸汽使用量，另一方面確定了混料水箱水位控制要求。

圖1  7月份混料區域蒸汽壓力統計

圖2  7月份混合料溫

6  效果檢查

表7  2015年450㎡燒結機燒結礦固燃消耗情況

表8  8月、9月各類問題統計表

活動前后各類問題進行對比發現：

燒結料層偏低、混合料溫度偏低、操作不符合要求數量明顯減少，以上三種問題得到有效控制，活動效果達到預期目的。

7  鞏固措施

1、將燒結料層控制＞760mm、水溫控制＞70℃納入燒結機操作方針和要求。

2、成立原料優化小組，主要針對物料轉運統籌、質量跟蹤、預知預判等進行協調。

3、對燒結礦R控制與燒結礦質量持續跟蹤，形成周總結、月總結，匯總主要問題協調解決。

4、運行中對運行人員動態檢查，確保按規定進行操作。

5、鞏固期為11月、12月，燒結礦燃料消耗分別達到50.59kg/t、53.57kg/t，保持較好。

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