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(jié)礦堿度穩(wěn)定率僅 74%，通過實施系列措施，逐步將燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率（±0.10）提升至了 92%，為鐵前爐料結(jié)構(gòu)、工藝的穩(wěn)定創(chuàng)造了良好條件。
關(guān)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(jié)機，年產(chǎn)燒結(jié)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(zhì)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(zhì)量配料系統(tǒng)。
漢鋼混勻料場在燒結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)機燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率（±0.10）僅 74%，通過從原料把控、工藝及設(shè)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(jié)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(zhì)量
燒結(jié)使用的原料約 80%為混勻礦，因此混勻礦質(zhì)量的穩(wěn)定至關(guān)重要。漢鋼主要采取了以下幾方面的措施提升混勻礦質(zhì)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(jié)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(zhì)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(jié)礦 SiO2 穩(wěn)定率（±0.20%）從 72%提升至了 85%。
1.2 加強熔劑質(zhì)量把關(guān)，穩(wěn)定熔劑結(jié)構(gòu)
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(jié)二次配料室。
為降低熔劑成本，在保證燒結(jié)礦質(zhì)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(jié)過程反應(yīng)充分進行，減少燒結(jié)白點，另一方面，石灰石粉粒度過粗易導致燒結(jié)礦成分偏析，影響燒結(jié)礦堿度的調(diào)整。
在穩(wěn)定生石灰粉及輕燒白云石粉質(zhì)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(zhì)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(yīng)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(zhì)量相對穩(wěn)定，配加部分生料有利于穩(wěn)定燒結(jié)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(zhì)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(zhuǎn)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(jié)礦堿度的影響。
1.4 生石灰粉配料設(shè)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(zhuǎn)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(jié)塊、板結(jié)
為降低生石灰粉輸送成本，氣力輸送設(shè)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(jié)塊、板結(jié)，影響生石灰粉的穩(wěn)定下料，為此在氣力輸灰介質(zhì)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(zhì)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(jié)、進而板結(jié)，通過對燒結(jié)生石灰粉配料倉實施流化改造，在錐形部位圓周方向上設(shè)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(yù)防了生石灰粉在倉內(nèi)的板結(jié)。
1.5 加強燒結(jié)礦堿度的工藝調(diào)控
漢鋼燒結(jié)礦堿度調(diào)控遵循物料守恒，以鈣鎂平衡計算調(diào)控燒結(jié)礦堿度，主要通過工藝原料取樣分析，做到預(yù)知預(yù)判，通過成品燒結(jié)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(jié)礦堿度調(diào)控的精準。
1.5.1 燒結(jié)原料工藝取樣化驗
通過燒結(jié)燒結(jié)原料的檢化驗，為燒結(jié)熔劑配比的調(diào)整、預(yù)知預(yù)判提供依據(jù)：
1）混勻料場送往燒結(jié)一次配料混勻礦每班取 1 個樣，一次配料送往燒結(jié)二次配料混勻礦單臺燒結(jié)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(jié)礦 CaO、MgO 的調(diào)整。
2）高爐返礦中既有燒結(jié)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(zhì)量較為穩(wěn)定不進行工藝取樣，參考結(jié)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(jié)礦取樣化驗
單臺燒結(jié)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(jié)合，指導燒結(jié)礦成分的調(diào)控。
1.5.3 燒結(jié)礦堿度調(diào)控方針
1）燒結(jié)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(jié)礦 SiO2 平均值及燒結(jié)礦堿度控制標準，如燒結(jié)礦 SiO2 高于平均值，堿度按中下限控制，燒結(jié)礦 SiO2 低于平均值，堿度按中上限控制，保證燒結(jié)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(jié)礦堿度。返礦配比變化后需要相應(yīng)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(jié)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(jié)機生產(chǎn)
漢鋼燒結(jié)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(wù)必會導致料頭料尾的質(zhì)量波動，同時燒結(jié)配料設(shè)備在每次停機啟動后，工況會發(fā)生一定的變化，務(wù)必要保證燒結(jié)配料系統(tǒng)運行的穩(wěn)定，實施設(shè)備定檢定修，杜絕無計劃的檢修；燒結(jié)機每次停機后開機前，對配料設(shè)備要詳細排查，保證開機后設(shè)備運行的穩(wěn)定。
燒結(jié)機生產(chǎn)實施四班三運轉(zhuǎn)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(guān)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(jié)責任界定上，以燒結(jié)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(shè)定考核指標。
燒結(jié)礦堿度正?？刂埔?w（SiO2 ）±0.10%,底線要求 w（SiO2 ）±0.15%，每天 / 月對燒結(jié)工序按堿度穩(wěn)定率目標進行考核，同時要求燒結(jié)工序保住底線，燒結(jié)礦堿度超出控制要求±0.15，按每個樣進行考核。
通過燒結(jié)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(guān)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(jié)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(jié)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(jié)熔劑結(jié)構(gòu)優(yōu)化時間[J].山西冶金，2015（5），23- 26。