石钢烧结提产生产实践

庄选斌

（河北鑫跃焦化有限公司，石家庄钢铁公司，河北050100）

0 引言

石钢280 m2烧结机利用系数设计为1.27t/（m2·h），设备能力最大为1.60 t/（m2·h），年产高碱度冷烧结矿282 万吨，目前烧结机实际利用系数在1.2 t/（m2·h）左右。而国内 180～265 m2烧结机平均利用系数在1.35～1.4 t/（m2·h），好一点的烧结机可达到1.5 t/（m2·h）以上。因此石钢280 m2烧结机产量还较大有上升空间。目前烧结矿提产最直接有效的办法是烧结机扩建及改造，主要方式有：

（1）台车加宽。传统的台车宽度等同于风箱宽度的模式对实际生产来说是风的浪费，风箱不变而加宽台车宽度从某种意义上说正是利用了烧结台车的边缘效应，增加烧结物料单位时间的处理量来达到提产的目的[1]。

（2）台车栏板加高。将烧结机栏板加高到700 mm 以上，采用厚料层布料，加大主抽风机，使风平比（主抽风机工况风量与烧结抽风面积的比值，正常在100 左右）加大到126，同样是增加烧结物料单位时间的处理量来达到提产的目的[2]。

（3）通过烟气自循环改造来提高烧结矿产量。烟气自循环技术一般多用在环保、降本等领域，但同时也能起到提产的目的。该技术是将高温烧结废烟气循环到烧结料面，配合外置增压风机，将通过烧结料面的总风量提升，以达到提产的目的[3]。

但石钢目前面临搬迁等不确定因素，烧结机不准备进行大的扩建、改造，因此提出了在现有设备基础上，通过加强设备管理、优化原料条件、改进操作理念、提升标准化管理水平等措施，逐步提高烧结机利用系数到1.47 t/（m2·h），追求日产10 000 t历史最优水平的目标。

1 加强设备管理提升烧结作业率

设备作业率低是制约烧结产量提升原因之一。正常烧结检修周期在60～90 天/次，每次检修需要16～24 小时，而石钢烧结机检修周期15 天/次，每次检修20 小时。如此频繁的检修说明设备维护方面出了很大问题，在延长检修周期方面必须攻关，针对制约环节以“庖丁解牛”的方式拿出具体改进措施。

1.1 延长检修周期提升设备作业率

1.1.1 解决对产量影响最大的设备漏风问题[4]

烧结与高炉相似，影响产量最直接的因素是风，所以烧结才有“以风为纲”的理念。石钢280 m2烧结机在2011 年投产，目前设备运行已到后期，漏风相当严重，烧结机滑板、机头机尾、风箱等部位漏风已经到了非常严重的地步，漏风率50%以上甚至更高。漏风多，通过烧结料面的有效风相应就会减少，不仅影响产量，还对烧结矿质量及主抽风机电耗等造成影响。因此制定了一个力争半年到暑期大修彻底解决漏风的治理方案：

（1）重点解决滑道漏风。烧结机滑道漏风是烧结漏风的主体部位，我公司使用传统弹性滑板，在无法改造的前提下，要加强日常烧结机台车滑板磨损管理和备件管理。检修时要对滑道高低进行测量，发现滑板磨损比例大于1/4 时就需要更换，否则弹性补偿不足以抵消磨损高度，漏风加剧；另外，要保证滑道润滑必须到位，以减少对滑板寿命影响。

（2）机头机尾密封板漏风。由于机头机尾密封所处的环境条件较差，高温、磨损、氧化腐蚀等，很容易造成密封板变形、弹压不灵活、磨漏等问题。但因检修部位困难和重视程度不够，往往对其检查不足，以至于之前经常是问题严重到不得不处理才处理。在提产目标提出后，机头机尾密封板同样纳入到重点漏风部位治理攻关，每次检修需要及时检查，保证功能的完好性，耐磨板定期进行更换。

（3）风箱漏风。风箱漏风最直观，但也最难治理。“直观”是因为听声可辨漏风部位，“难治理”是因为漏风点太多，焊补工作量大，反复性高，往往是检修刚焊完，没好几天又磨漏了，不容易根治。石钢根据现场情况，制定了从岗位工到维修工利用包保制的办法分片承包风箱，所承包的风箱从滑道接口到大烟道接口所有漏风部位要全部处理不能遗漏。处理的方法是耐磨锰钢板焊补堵漏和整体包补。

（4）零米卸灰漏风。卸灰漏风比较普遍，由于对该部位漏风的不重视，导致了设备后期漏风非常严重。双层“蘑菇头”卸灰阀损坏和磨漏较多，放灰方式也经历了从自动到人工再恢复到自动的情况，手动时发生过放空倒吸空气或放不出来积料堵塞大烟道等情况。通过逐步对损坏的卸灰阀进行更换并恢复其自动功能，最终将此处的漏风治理完成。

（5）其它部位漏风。主要包括：烟道、除尘器、管道法兰、柔性补偿器、台车栏板等部位，及时发现漏风点，及时维护治理就不会有大问题。

1.1.2 解决单辊溜槽的检修质量问题

另一个比较有代表性制约检修周期不能延长的瓶颈是烧结单辊导料槽和溜槽衬板烧损和磨损的问题。此处受热烧结矿影响，温度达到850 ℃以上，因此对溜槽衬板的耐用性要求高，而且检修需要降温、清理等，时间较滞后，以前的检修模式是定期对其组织大修。衬板烧损或磨损脱落造成事故的情况时有发生，而且到单辊导料槽整体强度不够的使用后期，为了不发生事故，就得缩短检修周期，造成设备运行的恶性循环。

因此，在一次大修对单辊溜槽彻底检修后，改变了以往的检修模式，在每次检修对单辊溜槽进行研判，发现对整体结构有影响，立即采取措施，保证单辊导料槽的完好性，以能保证3 个月的检修周期来确定单辊溜槽内衬板的使用寿命。

1.2 制定定修模型并严格执行

首先，通过攻关对以前影响检修周期的薄弱点逐个解决，在此基础上制定了设备定修模型，建立了《设备保养手册》，明确了烧结每台设备各个部件的检修周期。传动设备以不遗漏造成失修，摸索修订检修周期不过修造成浪费为准则；工作设备（例如皮带）以使用寿命为目标制定控制措施确保周期；同时定修模型重视对设备的检查，明确检修时的所有检查项目及标准，鼓励发现隐患，彻底解决隐患。

此外，为了降低事故率，保证设备运行稳定，制定了检修周期内零事故的工作目标。全公司以事故预防为抓手的全员参与设备管理，将设备隐患处理在萌芽中，保证设备运行的稳定，完成检修周期内零事故的奋斗目标。设备作业率稳定提升，2019 年12 月～2020 年 3 月达到历史最优水平，3 个月的检修周期内设备运行零事故。

2 优化原料条件提升烧结矿产质量

石钢280 m2的烧结机配矿情况：纽曼、巴卡、巴精等主流矿作为主体配矿，其关键在于各种废杂料的合理使用[5]。原来各种返回料和除尘灰等采用简单机械混匀，导致烧结生产波动大，现在通过预配料的办法实现了精准配加和充分混匀。另外，一些碱金属元素也会给烧结炼铁带来很多负面影响，包括烧结台车糊篦条，除尘灰富集影响除尘效率，以及高炉因碱金属高造成的结瘤等。对烧结来说篦条糊堵意味着烧结过风面积减少，本来是280 m2的烧结机由于台车面糊堵直接减少到200 m2左右，而且对烧结篦条使用寿命等影响很大。

烧结配料不是简单的成分组合，需要考虑各矿种的粒度、单烧性、同化性、品位、水分、烧损、MgO、Al2O3、钾钠锌等碱金属以及一些有害元素等各种因素的影响。烧结配料要以满足高炉需求为中心，平衡物料采购、使用、消耗，以最优方案达到经济技术指标最大化。

3 改变传统操作理念降低烧结能耗

首先，改变以往配碳过高的操作理念[6]。烧结燃料主要是作为烧结反应的发热剂和还原剂，燃料配比是以达到合适的烧结矿产质量指标为目的的，配比过高危害很大。目前正常烧结矿燃耗在52～56 kg/t 左右，如果考虑到焦粉和煤粉比例关系，以及生熔剂的使用，甚至多达60 kg/t 左右，燃耗显然是偏高的。燃料配比高的负面影响：

（1）燃料浪费，烧结矿残碳高；

（2）烧结矿FeO 高，烧结矿并不是FeO 越高越好，8～9%最适宜，如果经常达到10%以上，显然是太高了，FeO 高看似使烧结矿液相更丰富了，其实都是劣质玻璃质硅酸盐液相，脆性大，易碎，成品率降低；

（3）烧结矿还原性越差，高炉需要增加焦比，无形中增加了炼铁的成本；

（4）烧结红料层厚，燃烧带变宽，烧结料层透气性变差，不仅影响产量，也浪费了燃料，虽然提升了余热发电蒸汽，实则入不敷出。

（5）终点红层厚，烧结尾矿温高，冷却能力会显得不足，成品下红料，被迫降速甚至打水，影响质量又存在火灾消防隐患。

另外，在操作上应以追求过程控制稳定，减少生产波动为目标。烧结生产从原料、配料、一混、二混、布料、点火、烧结、冷却、筛分是一个整体串联结构，任何一个环节不稳定都会造成生产的波动，轻则影响产质量稳定，重则造成生产设备事故。

4 通过标准化提升管理水平

在采取上述措施后，生产效率大幅提升，为了巩固来之不易的成果，我们固化了从操作、点检、检修等制定的措施，推出了以标准化手段提升管理水平的办法。烧结生产各环节、各岗位都有一整套完善的作业指导书，包括生产操作制度、设备点检润滑维护制度和安全管理制度等，这些就像员工的行为规范一样，面面俱到。在设备管理上制定《基础台账标准化》、《点检标准化》、《事故预防标准化》、《设备维修标准化》等制度。

5 结论

烧结生产首先要重视设备管理，其次是人员操作水平的提升，再次是原料方面的优化，最后是管理的提升。这是个复杂而漫长的过程，需要不断积累沉淀，从而形成一整套成熟完善的理念和文化。石钢烧结从24 m2的小烧结机到如今的280 m2烧结机，有着一套成熟的管理理念，经过几代人的传承，追求卓越的精神理念始终没有改变。到2019年，逐步形成了以3 个月为周期的检修生产模式，烧结利用系数稳步提升到了1.3 t/（m2·h）左右。