成繼勛， 王建鵬
（陜鋼集團漢鋼公司， 陜西 勉縣 724200）
摘 要：漢鋼 2014 年燒結礦堿度穩(wěn)定率僅 74%，通過實施系列措施，逐步將燒結礦堿度穩(wěn)定率（±0.10）提升至了 92%，為鐵前爐料結構、工藝的穩(wěn)定創(chuàng)造了良好條件。
關鍵詞：堿度穩(wěn)定率 配料 調(diào)控
陜鋼集團漢鋼公司（全文簡稱漢鋼）2×265 m2燒結機，年產(chǎn)燒結礦約 560 萬 t，配料系統(tǒng)包括：混勻配料系統(tǒng)、一次配料系統(tǒng)、二次配料系統(tǒng)，配料系統(tǒng)均采用了自動質量配料，每個配料系統(tǒng)各種原料均自行組成閉環(huán)定量調(diào)節(jié)，再通過總定系統(tǒng)與邏輯控制系統(tǒng)，組成自動質量配料系統(tǒng)。
漢鋼混勻料場在燒結機投產(chǎn)后其配料工藝：進廠礦粉及廠內(nèi)回收鋼渣粉、除塵灰在混勻配料系統(tǒng)進行配料，經(jīng)堆、取料機平鋪選取后，由管帶機送至燒結一次配料系統(tǒng)，與高返、白云石粉、石灰石粉按工藝比例配料，再經(jīng)膠帶機輸送至燒結二次配料，與生石灰粉、輕燒白云石粉、焦末、內(nèi)返按工藝比例配料；燒結區(qū)域除塵灰經(jīng)氣力輸送至粉塵配加室，通過螺旋秤、粉塵加濕機卸至一混前配料皮帶。
2014 年初，漢鋼燒結機燒結礦堿度穩(wěn)定率（±0.10）僅 74%，通過從原料把控、工藝及設備的改進、穩(wěn)定生產(chǎn)上實施系列措施，至 2017 年初漢鋼燒結機堿度穩(wěn)定率提升至了 92%。
1 提升堿度穩(wěn)定率采取的措施
1.1 提升混勻礦質量
燒結使用的原料約 80%為混勻礦，因此混勻礦質量的穩(wěn)定至關重要。漢鋼主要采取了以下幾方面的措施提升混勻礦質量：
1）減少配比變更頻次，通過穩(wěn)定原料采購，保證一個配比執(zhí)行兩個垛位。
2）混勻礦造大垛，通過延長堆料機電纜，將混勻礦造堆數(shù)量從 5.5 萬 t 提升至 6.5 萬 t，延長了混勻垛使用時間。
3）減少垛與垛成分變化，每次配比變更前，根據(jù)原料庫存及在途情況，穩(wěn)定變料前后混勻礦 SiO2 ，將燒結礦 SiO2 控制在 5.0%~5.2%。
4）混勻礦堆料采取“變起點，變終點”模式，降低端部混勻礦質量波動。
5）合理控制流量、提升堆料層數(shù)，通過采取變流量堆料，在降低物料偏析的同時保證混勻礦堆料層數(shù)不小于 400 層。
6）加強配料的穩(wěn)定，礦粉嚴格執(zhí)行下發(fā)配比，回收物料保證穩(wěn)定配加，生產(chǎn)中穩(wěn)定配料倉倉位，加強配料秤的校驗，穩(wěn)定各倉下料量。
通過以上措施的實施，燒結礦 SiO2 穩(wěn)定率（±0.20%）從 72%提升至了 85%。
1.2 加強熔劑質量把關，穩(wěn)定熔劑結構
漢鋼用熔劑分為熟料和生料兩類：熟料包括生石灰粉、輕燒白云石粉；生料包括石灰石粉、白云石粉。生石灰粉及輕燒白云石粉由石灰窯通過氣力輸送至燒結二次配料室。
為降低熔劑成本，在保證燒結礦質量的前提下，漢鋼使用了 30%左右的生料，漢中地區(qū)石灰石、白云石資源豐富，采購石灰石粉、白云石粉成分較為穩(wěn)定，采購要求粒度小于 3 mm 部分大于 90%，一方面有利于燒結過程反應充分進行，減少燒結白點，另一方面，石灰石粉粒度過粗易導致燒結礦成分偏析，影響燒結礦堿度的調(diào)整。
在穩(wěn)定生石灰粉及輕燒白云石粉質量上，漢鋼采取了以下措施：
1）加強外購 40~80 mm石灰石塊、白云石塊的質量驗收，減少雜石、泥巴，嚴格控制石灰石塊、白云石塊粒度，將小于 40mm和大于 80mm部分控制在 5%。
2）加強石灰石、白云石入窯前工藝篩分，減少小于 40 mm石灰石、白云石入窯。
3）加強石灰豎窯溫度及上料的控制，將生石灰酌減控制在 3%~8%，穩(wěn)定生石灰粉 CaO。熔劑成分要求符合內(nèi)控標準要求，不符合要求的定期對供應商進行優(yōu)化。
根據(jù)長期生產(chǎn)實踐，因石灰石粉、白云石粉質量相對穩(wěn)定，配加部分生料有利于穩(wěn)定燒結礦堿度 [1] 。
要求采購部門加強石灰石粉、白云石粉的采購，確保質量、數(shù)量滿足生產(chǎn)需要，從而穩(wěn)定一次配料石灰石粉、白云石粉配比，堿度調(diào)控主要通過二次配料生石灰粉配比調(diào)控。
1.3 加強配料的管理，保證配料精準
1） 將配料室各倉倉位保證在 1/2~2/3 以上，有利于圓盤下料的穩(wěn)定，配料室堅持多開圓盤，配料室 5 個混勻礦倉，正常情況下保證開啟 3 個。
2）加強正常配料開停機作業(yè)，采取順序啟停機，降低配料波動。
3）根據(jù)各圓盤配料量調(diào)整圓盤下料開度及皮帶秤秤頻率，配料量大時，加大圓盤下料開度、提升配料秤轉速，配料量小時則反之。
4）針對電子皮帶秤配料長期運行后會出現(xiàn)偏差大、精確度下降，每班對電子秤秤架進行清理，有撒料及時進行清除，實時監(jiān)測配料秤下料穩(wěn)定性，定期對電子皮帶稱進行鏈碼校正。
5）粉塵配加室除塵灰的配加保證穩(wěn)定，降低除塵灰配加的不穩(wěn)定對燒結礦堿度的影響。
1.4 生石灰粉配料設備的改造
1.4.1 葉輪給料機改造
漢鋼葉輪給料機內(nèi)徑偏大，下料量小時，葉輪給料機速度過低，不利于生石灰粉的穩(wěn)定下料，通過縮小葉輪給料機內(nèi)徑，保證了葉輪給料機轉速穩(wěn)定和生石灰粉的下料穩(wěn)定。
1.4.2 杜絕生石灰粉結塊、板結
為降低生石灰粉輸送成本，氣力輸送設計使用壓縮空氣輸送，但漢中地區(qū)多雨、空氣濕度大，冬季氣溫低，壓縮空氣含水大，容易導致氣力輸灰管道堵塞，同時，生石灰粉在倉內(nèi)容易出現(xiàn)結塊、板結，影響生石灰粉的穩(wěn)定下料，為此在氣力輸灰介質的選擇及生石灰粉倉加裝流化裝置解決了這一問題：
1）氣力輸灰介質合理選擇。為解決這一問題，漢鋼公司根據(jù)季節(jié)特點，在冬季加大壓縮空氣的排水，同時使用壓縮空氣與氮氣混合氣體，氮氣使用比例達到 50%以上，保證了氣體輸灰的正常運行。
2）生石灰粉倉流化改造。生石灰粉受潮后容易在倉內(nèi)錐形部位粘結、進而板結，通過對燒結生石灰粉配料倉實施流化改造，在錐形部位圓周方向上設置 4 層氮氣伴吹裝置，保證了倉內(nèi)生石灰粉的流動性，有效預防了生石灰粉在倉內(nèi)的板結。
1.5 加強燒結礦堿度的工藝調(diào)控
漢鋼燒結礦堿度調(diào)控遵循物料守恒，以鈣鎂平衡計算調(diào)控燒結礦堿度，主要通過工藝原料取樣分析，做到預知預判，通過成品燒結礦取樣分析，做到反饋精準調(diào)節(jié)，通過“事前調(diào)整，事后糾偏”的調(diào)整模式保證了燒結礦堿度調(diào)控的精準。
1.5.1 燒結原料工藝取樣化驗
通過燒結燒結原料的檢化驗，為燒結熔劑配比的調(diào)整、預知預判提供依據(jù)：
1）混勻料場送往燒結一次配料混勻礦每班取 1 個樣，一次配料送往燒結二次配料混勻礦單臺燒結機每班取 1 個樣，混勻礦 6.5 萬 t 的堆料垛在堆料過程中取 6 個樣，化驗項目包括 TFe、SiO2 、CaO、MgO、Al2O3 、P、S，用以指導燒結礦 CaO、MgO 的調(diào)整。
2）高爐返礦中既有燒結礦返礦又有球團礦返礦、塊礦末，一次配料高返配比調(diào)整頻次相對較低，高返每天取 1 個樣化驗 TFe、SiO2 、CaO、MgO、Al2O3用以指導生產(chǎn)調(diào)控。
3）石灰石粉、白云石粉質量較為穩(wěn)定不進行工藝取樣，參考結算樣化驗數(shù)據(jù)，生石灰粉、輕燒白云石粉每班取 1 個樣，對 CaO、MgO、SiO2 進行化驗，指導用灰的調(diào)整。
1.5.2 成品燒結礦取樣化驗
單臺燒結機每 2h 取 1 次樣，化驗項目 TFe、FeO、SiO2 、CaO、MgO、Al2O3 、P、S、TiO2 ，與工藝原料取樣化驗相結合，指導燒結礦成分的調(diào)控。
1.5.3 燒結礦堿度調(diào)控方針
1）燒結礦堿度調(diào)控遵循“高硅低堿、低硅高堿”，正常情況下，根據(jù)燒結礦 SiO2 平均值及燒結礦堿度控制標準，如燒結礦 SiO2 高于平均值，堿度按中下限控制，燒結礦 SiO2 低于平均值，堿度按中上限控制，保證燒結礦 CaO穩(wěn)定適當?shù)膮^(qū)間。
2）做好返礦平衡有利于穩(wěn)定燒結礦堿度。返礦配比變化后需要相應調(diào)整熔劑配比，勢必會帶來不穩(wěn)定的因素，因此生產(chǎn)操作中重視燒結過程水碳的平衡，保證返礦平衡，降低返礦配比調(diào)整次數(shù)。
1.6 穩(wěn)定燒結機生產(chǎn)
漢鋼燒結配料系統(tǒng)無自動順序啟停，人工根據(jù)料倉順序、距離以及皮帶速度進行開停機合理控制有一定的限制性，頻繁的開停機務必會導致料頭料尾的質量波動，同時燒結配料設備在每次停機啟動后，工況會發(fā)生一定的變化，務必要保證燒結配料系統(tǒng)運行的穩(wěn)定，實施設備定檢定修，杜絕無計劃的檢修；燒結機每次停機后開機前，對配料設備要詳細排查，保證開機后設備運行的穩(wěn)定。
燒結機生產(chǎn)實施四班三運轉的模式，各個班在配比的調(diào)整上要經(jīng)過系統(tǒng)、統(tǒng)一培訓，統(tǒng)一操作調(diào)劑方針，做到早調(diào)劑、早糾偏，交接班要毫無保留，將相關信息進行傳遞，保證操作思想上的統(tǒng)一，嚴格杜絕交接班中“埋炸彈”。
1.7 加強管理、考核
在混勻與燒結責任界定上，以燒結礦 w（SiO2 ）±0.20%進行判定、考核，按混勻礦 w（SiO2 ）±0.20%的穩(wěn)定率對混勻工序設定考核指標。
燒結礦堿度正常控制要求 w（SiO2 ）±0.10%,底線要求 w（SiO2 ）±0.15%，每天 / 月對燒結工序按堿度穩(wěn)定率目標進行考核，同時要求燒結工序保住底線，燒結礦堿度超出控制要求±0.15，按每個樣進行考核。
通過燒結礦 SiO2 、堿度與績效考核掛鉤，將考核要求進行分解、對過程進行要求，對讓相關崗位員工熟知崗位目標，促進了指標目標的實現(xiàn)。
2 實施效果
通過以上系列改進措施，該公司燒結礦堿度穩(wěn)定率從 2014 年的 74.13%提升至了 92.15%，通過穩(wěn)定堿度控制，燒結礦 FeO 穩(wěn)定率、TFe 穩(wěn)定率、合格率均得到了提升，具體見表 1。
參考文獻
[1] 王建鵬.陜鋼集團燒結熔劑結構優(yōu)化時間[J].山西冶金，2015（5），23- 26。