石鋼燒結(jié)提產(chǎn)生產(chǎn)實(shí)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(jié)機(jī)利用系數(shù)設(shè)計(jì)為1.27t/（m2·h），設(shè)備能力最大為1.60 t/（m2·h），年產(chǎn)高堿度冷燒結(jié)礦282 萬噸，目前燒結(jié)機(jī)實(shí)際利用系數(shù)在1.2 t/（m2·h）左右。而國內(nèi) 180～265 m2燒結(jié)機(jī)平均利用系數(shù)在1.35～1.4 t/（m2·h），好一點(diǎn)的燒結(jié)機(jī)可達(dá)到1.5 t/（m2·h）以上。因此石鋼280 m2燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量還較大有上升空間。目前燒結(jié)礦提產(chǎn)最直接有效的辦法是燒結(jié)機(jī)擴(kuò)建及改造，主要方式有：

（1）臺(tái)車加寬。傳統(tǒng)的臺(tái)車寬度等同于風(fēng)箱寬度的模式對(duì)實(shí)際生產(chǎn)來說是風(fēng)的浪費(fèi)，風(fēng)箱不變而加寬臺(tái)車寬度從某種意義上說正是利用了燒結(jié)臺(tái)車的邊緣效應(yīng)，增加燒結(jié)物料單位時(shí)間的處理量來達(dá)到提產(chǎn)的目的[1]。

（2）臺(tái)車欄板加高。將燒結(jié)機(jī)欄板加高到700 mm 以上，采用厚料層布料，加大主抽風(fēng)機(jī)，使風(fēng)平比（主抽風(fēng)機(jī)工況風(fēng)量與燒結(jié)抽風(fēng)面積的比值，正常在100 左右）加大到126，同樣是增加燒結(jié)物料單位時(shí)間的處理量來達(dá)到提產(chǎn)的目的[2]。

（3）通過煙氣自循環(huán)改造來提高燒結(jié)礦產(chǎn)量。煙氣自循環(huán)技術(shù)一般多用在環(huán)保、降本等領(lǐng)域，但同時(shí)也能起到提產(chǎn)的目的。該技術(shù)是將高溫?zé)Y(jié)廢煙氣循環(huán)到燒結(jié)料面，配合外置增壓風(fēng)機(jī)，將通過燒結(jié)料面的總風(fēng)量提升，以達(dá)到提產(chǎn)的目的[3]。

但石鋼目前面臨搬遷等不確定因素，燒結(jié)機(jī)不準(zhǔn)備進(jìn)行大的擴(kuò)建、改造，因此提出了在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上，通過加強(qiáng)設(shè)備管理、優(yōu)化原料條件、改進(jìn)操作理念、提升標(biāo)準(zhǔn)化管理水平等措施，逐步提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)到1.47 t/（m2·h），追求日產(chǎn)10 000 t歷史最優(yōu)水平的目標(biāo)。

1 加強(qiáng)設(shè)備管理提升燒結(jié)作業(yè)率

設(shè)備作業(yè)率低是制約燒結(jié)產(chǎn)量提升原因之一。正常燒結(jié)檢修周期在60～90 天/次，每次檢修需要16～24 小時(shí)，而石鋼燒結(jié)機(jī)檢修周期15 天/次，每次檢修20 小時(shí)。如此頻繁的檢修說明設(shè)備維護(hù)方面出了很大問題，在延長檢修周期方面必須攻關(guān)，針對(duì)制約環(huán)節(jié)以“庖丁解牛”的方式拿出具體改進(jìn)措施。

1.1 延長檢修周期提升設(shè)備作業(yè)率

1.1.1 解決對(duì)產(chǎn)量影響最大的設(shè)備漏風(fēng)問題[4]

燒結(jié)與高爐相似，影響產(chǎn)量最直接的因素是風(fēng)，所以燒結(jié)才有“以風(fēng)為綱”的理念。石鋼280 m2燒結(jié)機(jī)在2011 年投產(chǎn)，目前設(shè)備運(yùn)行已到后期，漏風(fēng)相當(dāng)嚴(yán)重，燒結(jié)機(jī)滑板、機(jī)頭機(jī)尾、風(fēng)箱等部位漏風(fēng)已經(jīng)到了非常嚴(yán)重的地步，漏風(fēng)率50%以上甚至更高。漏風(fēng)多，通過燒結(jié)料面的有效風(fēng)相應(yīng)就會(huì)減少，不僅影響產(chǎn)量，還對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量及主抽風(fēng)機(jī)電耗等造成影響。因此制定了一個(gè)力爭半年到暑期大修徹底解決漏風(fēng)的治理方案：

（1）重點(diǎn)解決滑道漏風(fēng)。燒結(jié)機(jī)滑道漏風(fēng)是燒結(jié)漏風(fēng)的主體部位，我公司使用傳統(tǒng)彈性滑板，在無法改造的前提下，要加強(qiáng)日常燒結(jié)機(jī)臺(tái)車滑板磨損管理和備件管理。檢修時(shí)要對(duì)滑道高低進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)滑板磨損比例大于1/4 時(shí)就需要更換，否則彈性補(bǔ)償不足以抵消磨損高度，漏風(fēng)加劇；另外，要保證滑道潤滑必須到位，以減少對(duì)滑板壽命影響。

（2）機(jī)頭機(jī)尾密封板漏風(fēng)。由于機(jī)頭機(jī)尾密封所處的環(huán)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(duì)其檢查不足，以至于之前經(jīng)常是問題嚴(yán)重到不得不處理才處理。在提產(chǎn)目標(biāo)提出后，機(jī)頭機(jī)尾密封板同樣納入到重點(diǎn)漏風(fēng)部位治理攻關(guān)，每次檢修需要及時(shí)檢查，保證功能的完好性，耐磨板定期進(jìn)行更換。

（3）風(fēng)箱漏風(fēng)。風(fēng)箱漏風(fēng)最直觀，但也最難治理?！爸庇^”是因?yàn)槁犅暱杀媛╋L(fēng)部位，“難治理”是因?yàn)槁╋L(fēng)點(diǎn)太多，焊補(bǔ)工作量大，反復(fù)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(jù)現(xiàn)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(fēng)箱，所承包的風(fēng)箱從滑道接口到大煙道接口所有漏風(fēng)部位要全部處理不能遺漏。處理的方法是耐磨錳鋼板焊補(bǔ)堵漏和整體包補(bǔ)。

（4）零米卸灰漏風(fēng)。卸灰漏風(fēng)比較普遍，由于對(duì)該部位漏風(fēng)的不重視，導(dǎo)致了設(shè)備后期漏風(fēng)非常嚴(yán)重。雙層“蘑菇頭”卸灰閥損壞和磨漏較多，放灰方式也經(jīng)歷了從自動(dòng)到人工再恢復(fù)到自動(dòng)的情況，手動(dòng)時(shí)發(fā)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(duì)損壞的卸灰閥進(jìn)行更換并恢復(fù)其自動(dòng)功能，最終將此處的漏風(fēng)治理完成。

（5）其它部位漏風(fēng)。主要包括：煙道、除塵器、管道法蘭、柔性補(bǔ)償器、臺(tái)車欄板等部位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)點(diǎn)，及時(shí)維護(hù)治理就不會(huì)有大問題。

1.1.2 解決單輥溜槽的檢修質(zhì)量問題

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

因此，在一次大修對(duì)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(duì)單輥溜槽進(jìn)行研判，發(fā)現(xiàn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)有影響，立即采取措施，保證單輥導(dǎo)料槽的完好性，以能保證3 個(gè)月的檢修周期來確定單輥溜槽內(nèi)襯板的使用壽命。

1.2 制定定修模型并嚴(yán)格執(zhí)行

首先，通過攻關(guān)對(duì)以前影響檢修周期的薄弱點(diǎn)逐個(gè)解決，在此基礎(chǔ)上制定了設(shè)備定修模型，建立了《設(shè)備保養(yǎng)手冊》，明確了燒結(jié)每臺(tái)設(shè)備各個(gè)部件的檢修周期。傳動(dòng)設(shè)備以不遺漏造成失修，摸索修訂檢修周期不過修造成浪費(fèi)為準(zhǔn)則；工作設(shè)備（例如皮帶）以使用壽命為目標(biāo)制定控制措施確保周期；同時(shí)定修模型重視對(duì)設(shè)備的檢查，明確檢修時(shí)的所有檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)發(fā)現(xiàn)隱患，徹底解決隱患。

此外，為了降低事故率，保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，制定了檢修周期內(nèi)零事故的工作目標(biāo)。全公司以事故預(yù)防為抓手的全員參與設(shè)備管理，將設(shè)備隱患處理在萌芽中，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定，完成檢修周期內(nèi)零事故的奮斗目標(biāo)。設(shè)備作業(yè)率穩(wěn)定提升，2019 年12 月～2020 年 3 月達(dá)到歷史最優(yōu)水平，3 個(gè)月的檢修周期內(nèi)設(shè)備運(yùn)行零事故。

2 優(yōu)化原料條件提升燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量

石鋼280 m2的燒結(jié)機(jī)配礦情況：紐曼、巴卡、巴精等主流礦作為主體配礦，其關(guān)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(jī)械混勻，導(dǎo)致燒結(jié)生產(chǎn)波動(dòng)大，現(xiàn)在通過預(yù)配料的辦法實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)配加和充分混勻。另外，一些堿金屬元素也會(huì)給燒結(jié)煉鐵帶來很多負(fù)面影響，包括燒結(jié)臺(tái)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(jié)瘤等。對(duì)燒結(jié)來說篦條糊堵意味著燒結(jié)過風(fēng)面積減少，本來是280 m2的燒結(jié)機(jī)由于臺(tái)車面糊堵直接減少到200 m2左右，而且對(duì)燒結(jié)篦條使用壽命等影響很大。

燒結(jié)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(jié)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(yōu)方案達(dá)到經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)最大化。

3 改變傳統(tǒng)操作理念降低燒結(jié)能耗

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

（1）燃料浪費(fèi)，燒結(jié)礦殘?zhí)几撸?/p>

（2）燒結(jié)礦FeO 高，燒結(jié)礦并不是FeO 越高越好，8～9%最適宜，如果經(jīng)常達(dá)到10%以上，顯然是太高了，F(xiàn)eO 高看似使燒結(jié)礦液相更豐富了，其實(shí)都是劣質(zhì)玻璃質(zhì)硅酸鹽液相，脆性大，易碎，成品率降低；

（3）燒結(jié)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(jié)紅料層厚，燃燒帶變寬，燒結(jié)料層透氣性變差，不僅影響產(chǎn)量，也浪費(fèi)了燃料，雖然提升了余熱發(fā)電蒸汽，實(shí)則入不敷出。

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

另外，在操作上應(yīng)以追求過程控制穩(wěn)定，減少生產(chǎn)波動(dòng)為目標(biāo)。燒結(jié)生產(chǎn)從原料、配料、一混、二混、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)、冷卻、篩分是一個(gè)整體串聯(lián)結(jié)構(gòu)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不穩(wěn)定都會(huì)造成生產(chǎn)的波動(dòng)，輕則影響產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，重則造成生產(chǎn)設(shè)備事故。

4 通過標(biāo)準(zhǔn)化提升管理水平

在采取上述措施后，生產(chǎn)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(diǎn)檢、檢修等制定的措施，推出了以標(biāo)準(zhǔn)化手段提升管理水平的辦法。燒結(jié)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)、各崗位都有一整套完善的作業(yè)指導(dǎo)書，包括生產(chǎn)操作制度、設(shè)備點(diǎn)檢潤滑維護(hù)制度和安全管理制度等，這些就像員工的行為規(guī)范一樣，面面俱到。在設(shè)備管理上制定《基礎(chǔ)臺(tái)賬標(biāo)準(zhǔn)化》、《點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)化》、《事故預(yù)防標(biāo)準(zhǔn)化》、《設(shè)備維修標(biāo)準(zhǔn)化》等制度。

5 結(jié)論

燒結(jié)生產(chǎn)首先要重視設(shè)備管理，其次是人員操作水平的提升，再次是原料方面的優(yōu)化，最后是管理的提升。這是個(gè)復(fù)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(jié)從24 m2的小燒結(jié)機(jī)到如今的280 m2燒結(jié)機(jī)，有著一套成熟的管理理念，經(jīng)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(gè)月為周期的檢修生產(chǎn)模式，燒結(jié)利用系數(shù)穩(wěn)步提升到了1.3 t/（m2·h）左右。