石红兵
(宝钢集团八钢公司炼铁分公司烧结分厂)
摘要：烧结工序在钢铁冶炼过程是仅次于高炉的用能大户，占钢铁生产用能 10%～20% ，八钢烧结用电量占铁前系统总用电量的 50% ，降低烧结工序电耗对降低铁水成本具有重要的意义，特别是钢铁市场低迷钢材价格下跌，降低制造成本更显得非常重要。 2015 年下半年开始八钢烧结产能只有高峰时期产能的 40% ，各种制造成本不断上升。八钢烧结分厂通过技术改造和在管理上下功夫，在产能降低的情况下保证电耗不上升。
关键词：烧结机；电耗；改造
八钢烧结厂现有烧结机 3 台，其中265m2 烧结机 2 台，430m 2 烧结机 1 台，设计产能为 967 万 t/ 年。分别给三座高炉与一座 COREX炉供应烧结矿，CROX炉 2015年 8 月停产，其余三座高炉根据钢材销售情况决定开炉数量。烧结矿年产量最高达到 1053 万吨，对应的电耗分别为：265 烧结机电耗为 56.58kw·h/t，430m2 烧结机电耗为 32.44kw·h/t。八钢烧结矿电耗占制造成本 30%以上，降低电耗是降低烧结矿成本的一个重要环节。
一、八钢烧结矿电耗高的原因
（一）生产组织模式
由于八钢原料供应的限制，八钢进行全精粉烧结，原始物料粒度差，料层透气性差，利用系数低。在高炉满负荷生产的情况下，一台 265m2 烧结机产量供应一座高炉生产略有缺口（入炉烧结矿比例大于80%），开启一台 430m 2 烧结机产量有富余。
两座高炉生产时 2 台 265m2 烧结机产量有缺口，1 台 265m2烧结机与 430m 2 烧结机组合生产产量有富余，需要减负荷生产。
三座高炉生产开三台烧结机产量有富余，开两台烧结机产量不足。
（二）设备故障率高
烧结系统发生设备故障，主系统设备联锁立即停机，而辅助系统的高压风机电机因为设备运行的要求不能立即停机。
265m2 烧结机系统在一小时内不能立即停机的设备装机量 17283kw·h，一小时耗电量为 11700kw·h。设备发生故障是电耗上升的一个主要的因数。
（三） 两台 265m 2 烧结机有共用部分系统设备
A、B烧结机共用配料除尘、烧结除尘、筛分除尘，开启 265m2 烧结机任何一台都需要开启这三台除尘器，这三台除尘器全部是高压电机驱动。另外混匀料供应系统，熔剂、燃料供应系统，铺底料和返矿系统都是共用的，开一台 265m2 烧结这些共用系统都需要开启，导致电耗上升。
（四）烧结机和环冷机漏风率高
国外一些烧结厂的实践证明：漏风率每减少 10%，可增产 6%，每吨烧结矿可减少电耗 2kW/h，减少焦粉 1kg，降低煤气消耗 1680kJ，成品率提高 1.5%～2.0%。265m2烧结机经过近十年的运行，烧结机抽风系统经过物料的冲刷，烟道内的耐磨层脱落，钢板磨损与腐蚀造成漏风率高，烟气中含氧量大于 18%，生产过程中主抽风门开度加大，电耗上升。环冷机密封不严，冷却效果差，为了保证冷却后烧结矿温度，五台鼓风机经常全开。
（五）生产过程异常造成电耗上升
由于水份波动、物料变化、配料下料不稳以及料层透气性发生变化等因素会造成烧结生产过程波动，为了稳定生产，过程中控工会采取调整主抽风机风门开度，这样很容易使烧结终点提前或者滞后，终点滞后环冷机鼓风机风门将会开大，造成电耗上升。
（六）辅助设备管控不到位
辅助系统的设备没有与主系统连锁，这些设备需要员工到现场开停，一旦员工在设备故障情况下处理其他问题忘记停止这一部分辅助设备就会造成能源的浪费。
二、降低电耗所采取措施
（一）节能改造
1.环冷机密封改造265m2 环冷机分别为 280m2 和 360m2 ，风箱与台车之间使用橡胶板进行密封，每次检修更换后使用不到 1 个月就发生变形或者损坏，环冷机漏风率上升，冷却效果降低。为了提高烧结矿冷却效果，正常情况下 5 台鼓风机全开。2016 年 3 月，八钢烧结厂与北京京都合作对 280m2 环冷机进行密封改造，主要对风箱与台车之间密封、台车体与三角梁之间密封以及环冷机台车与热风罩之间密封进行改造，环冷机漏风率大幅下降，冷却效果提高。改造后环冷机鼓风机开启数量减少 1～2 台，经过测算烧结矿电耗降低 1.7kw·h/t，烧结余热发电蒸汽产生量增加 15%以上，发电量产生3kw·h/t 以上。
2.主抽风机变频器改造
八钢烧结厂两台 265m2 烧结机的主抽风机功率为 5200kW，两台主抽风机电耗占烧结系统电耗的 50%，正常生产时通过调整主抽风门的开度进行调节风量。2016 年4 月，八钢烧结厂与西门子公司合作对 B烧结机主抽电机进行变频器改造，调节风量的方式变成主抽风门全开，调整风机电机转子的转速。改造后节能效果明显，满负荷生产时每台风机电耗降低 15%以上，烧结机在减负荷的情况下节电效果更加明显。
3.烧结机抽风系统密封
2015 年底，利用 A烧结机长时间停机时间更换了 15 组风箱支管，更换烟道底部双层卸灰阀 20 个，对机头电除尘外墙腐蚀钢板进行更换，同时对烧结机风箱法兰进行焊接。日常检修时对抽风系统的漏风点进行焊补。通过一系列的改造烧结机烧结烟气含氧量低于 17%。
4.公用除尘管道安装阀门
在共用除尘器除尘主管道上安装阀门，2 台烧结机生产时共用除尘器主管道阀门打开，一台烧结机生产时将通往另外一台烧结机系统的阀门关闭，同时降低除尘器风门开度，降低除尘器电耗。
（二）生产组织优化
1.开不同数量高炉的生产组织开一座高炉生产时，开启一台 265m2烧结机，在另外两台烧结机停产时在高炉料场准备 20000～30000 吨落地烧结矿，在烧结机故障时或者产能不足时补充高炉料仓。开启两座高炉生产时烧结机开一台265m2 烧结机与 430m2 烧结机，烧结矿有富余时进行落地，落地烧结矿达到 20000～30000 吨时停 430m2 烧结机，开两台 265m2烧结机，在烧结机故障时或者产能不足时补充高炉料仓。
开三座高炉生产时开启三台烧结机，富余部分烧结矿落地，落地烧结矿达到20000～30000 吨时，一台 265m2 烧结机停产，高炉槽位低时取落地烧结矿补充。这样可以保证一周开两台烧结机一周开三台烧结机，避免三台烧结机减负荷生产，从而达到降低电耗的目的。
2.操作控制集中
烧结系统操作由原来分散在各岗位操作改变为中控室统一操作，减少生产过程中由于各岗位人员操作不统一而产生生产波动，减少主抽风机的调整次数，提高烧结矿产量。
（三）节电管理
1.除尘风机节电
在保证现场环境得基础上降低除尘器风门开度，并制定各除尘器风门开度标准，减少电能消耗。
2.故障停机的节电措施
当主系统设备故障停机，预计停机时间在小于 1 小时以内，要求所有除尘风机、环冷鼓风机、主抽风机风门关闭至10°以下。
当主系统设备故障停机，预计停机时间在 1～2 小时，要求所有除尘风机、环冷鼓风机停机、主抽风机风门关闭至 10°以下。
系统设备故障停机，预计停机时间大于 4 小时，主抽风机停机。
检修结束开机后，烧结矿从烧结机上下到环冷机后才允许逐步开启环冷鼓风机。
控制环冷机排矿温度，冬季排矿温度大于 80℃，小于 150℃，环境温度小于或等于 0℃时，停用一台环冷鼓风机。
3.辅助系统设备节电
对间断作业的系统实行提高上料量，减少上料时间。如焦粉上料系统上料时可同时开启 3～4 台四辊，提高胶带机输送料量减少上料时间。混匀料上料系统生产时提高上料量，缩短上料时间，仓上满后可停系统，待仓位降低后再上料。对卸灰皮带实行停 4 小时开 0.5 小时的运行制度。
辅助设备与主系统设备连锁，主系统设备停机后辅助设备同时停机。
对于辅助系统的设备开启利用电价差异避峰就谷，减少电价高峰时期作业时间，增加电价低谷时期的作业时间。
4.电耗与绩效挂钩
电耗指标与烧结厂每一位员工绩效挂钩，电耗指标落实到班组，使每一位员工形成节能意识。生产班组每日对当班用电量进行分析总结，并在班前班后会进行通报。
三、实施效果
从 2015 年 1 月至 2016 年 4 月的产量与数据看在烧结矿产量大幅下降的同时烧结矿电单耗也同步下降，见图 1。
四、结语
八钢烧结厂经过技术改造和内部挖潜的基础上保证了产能降低的情况下电耗不上升，但是与国内先进企业相比烧结矿电耗还存在差距，八钢烧结厂后续还将进行以下措施降低烧结矿电耗：对360m2 环冷机、520m2 环冷机进行密封改造；对 A烧结机主抽风机以及除尘高压电机进行变频器改造；对烧结机漏风进行治理。