毕 欣 成

（莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 炼铁厂，山东 济南 271104）

摘 要：分析 400 m²烧结机烧结矿月平均综合合格率低下的制约因素，重点针对碱度、亚铁、转鼓 3 项为主要攻关方向，采取加强焦粉质量管理、提高混匀料料种应变能力、烧结布料设备改造等措施，有效提升2019年烧结矿月平均综合合格率至95.80%。

关键词：烧结；焦粉质量；布料器；蒸汽管道；转鼓指数

 1  前 言

莱钢400 m²烧结机主要承担着向3 200 m³高炉提供优质、高产、低耗烧结矿的生产任务，是热线生产的第一道工序。随着对成本、效益和环保等要求的不断提升，降低工序能耗、提升生产质量成为企业挖潜增效的焦点。2018年，型钢炼铁厂计划烧结矿月平均综合合格率95%以上，400 m²烧结机烧结矿月平均综合合格率最高 96.82%、最低 76.5%、平 均92.2%，与型钢炼铁厂质量要求有一定差距。为 此，型钢炼铁厂组织立项攻关，2019年烧结矿月平均综合合格率提升至 95.80%，比 2018 年提高了5.70%，创400 m²烧结机自投产以来的最好成绩。

2 制约因素分析

2.1 综合指标分析

对影响烧结矿综合合格率的各项指标不合格频次进行分类统计，并做出排列（见图 1）。由图 1看出，碱度、亚铁、转鼓占烧结矿不合格批次的83.9%，降低这 3 项指标不合格 20% 便能达到厂质量要求，为此确定碱度、亚铁、转鼓3项为主要攻关方向。

2.2 原因分析

2.2.1 燃料粒度不符合工艺要求

检查焦粉粒度6次，不符合工艺要求2次，焦粉粒度（＜3 mm）≥85%。

2.2.2 矿料成分波动大

统计用同一配比的两堆料，混匀料的TFe含量差别为 1.94%，相对于烧结矿 TFe±1% 的偏差较大；CaO/ SiO₂ 比值为 0.86%，相对于烧结矿 CaO/SiO₂±0.12%的偏差大，影响焦粉配比大。

2.2.3 烧结过程水分不稳定

混匀料水分控制虽然采用了红外线测水及自动控制系统，但效果不好，水分控制在 7.5% 左右，超出了工艺要求的（7.2±0.2）%的范围，需要技术改造以减少烧结过程中的水分波动，稳定烧结生产；且水分波动不利于降低烧结矿固体燃耗。

2.2.4 “三低一高”工艺要求执行不到位

低碳控制，低温1 250～1 280 ℃，降低FeO，降低还原气氛，生成多的 Fe2O3、少量 Fe₃O₄。采用低水烧结，有利于料层透气性改善。厚料层 800 mm以上，保证良好的储热作用，减少边缘返矿。水分控制在 7% 左右，低水分烧结，减少了过湿层的不利影响，提高了料层透气性。增大料层密度，有利于提高烧结矿的产、质量，减少水分蒸发热，可节省燃料。

2.2.5 雨季烧结原燃料水分偏大

2018年雨季焦粉水分含量与平时差别大，对烧结矿固体燃耗影响较大。

2.2.6 自动配料系统误差大（7%～15.7%）

对人工跑盘数据记录分析，各物料下料量误差值：混匀料±15.7%、熔剂±7%、燃料±7.8%、返 矿±8%，差值大，远远超出工艺要求（混匀料±2%、熔剂±4%、燃料±4%、返矿±2%）。

2.2.7 标准化操作条例执行不到位

对 2018 年 5—8 月份 3 个月的操作督察情况分析，在布料平整和厚度、FeO 大小的判断、焦粉的调整、点火强度、烧结终点的控制都有明显的失误，布料拉沟、不平、厚度不到800 mm的情况时有发生，自动蓄热作用得不到充分利用，增加了固体燃料消耗。

3 提高烧结生产质量措施

3.1 加强焦粉质量管理

加强焦粉入仓前质量把关，防止以劣充好影响成分稳定。针对中、夜班焦粉破碎质量差，表现为粒度粗、水分偏大的情况，增加中、夜班值班人员，加大值班力量，加强焦粉质量督查，发现异常及时联系质检取样检验，确保中、夜班焦粉质量合格，为烧结矿产、质量和固体燃耗稳定奠定基础。对焦粉进料量及水分进行把关。班组督促收料岗位每天对水分含量较大的车辆进行抽检，并通知质检进行现场取样并将测量数据上传；主控岗位对每天的进料账单进行比对并形成台账，包含进料量、车数、干基、含水量、消耗量等，便于日常固体燃耗控制和月度结算比对。

每天督查燃料粒度，督促岗位及时根据实际粒度调整控制，并做好统计分析。

改进效果：2018 年 10 月份固体燃料固定碳含量范围在 77.15%～82.58%，2019 年 10 月份固定碳波动范围在75.15%～81.55%，波动幅度显著降低。

3.2 提高对混匀料料种频繁变化的应变能力

      近几年，特别是吨钢成本降低 300 元后，烧结性能好的原料供应异常紧张，料种互相代替频繁，烧结性能变差，且品种多、杂，给生产组织和烧结矿产质量的提升带来不利影响。因此需提前测算料堆成分变化，根据料堆成分预测，提前做好质量预警。

改变目前混匀料化验取样从料仓出料口取样的方法，新料堆使用前即取样送交化验，使生产单位获知新料堆混匀料化学成分的时间由原先的6～ 8 h后提前至3 h后，为燃料、熔剂配比调整提供了时间保证。

在即将更换料堆前，将6个混匀料仓保持均衡料位5分仓以上，上新料时5个混匀料仓均衡打料并同时开启运行，减少新旧料混料时间，为烧结生产线提供准确分析判断的基础。

发现燃料成分波动及时分析调整，确保成分稳定，具体实施方法为：首先根据配料计算确定燃料配比，根据烧结矿的化学成分变化做出调整，调整幅度控制在±0.5％的空间，直至FeO稳定并形成配比调整的良性循环；增加烧结矿及烧结矿燃料成分数据传输系统，提高烧结生产线对烧结矿产质量优化调整及时性。

3.3 烧结布料设备改造

降低小矿槽篦子间隙。2019年1月开始，烧结机台车布料存在混合料表层凹凸不平、拉沟多、生料带多，返矿量大、烧结矿烧成率低等问题。利用大修机会，降低了矿槽篦子尺寸，改善了混合料的布料效果，提高了烧结的有效风量，为实现850 mm布料厚度提供了可靠的保障；强化烧结过程自动蓄热作用，进一步降低固体燃耗。

针对烧结机布料不平的弊端，将梭式布料器南端停留时间由原来的3 s优化调整为4 s，调整后，对减轻南侧边缘效应起到重要作用。将泥辊出料口两端改造为可调式活页门，对改善台车边缘布料起到重要作用，降低了边缘效应。另外，对泥辊给料机活页门底部空隙进行了增大距离改造，消除了石块卡、堵活页门导致布料拉钩的现象，改善了混合料的布料效果，优化了抽风风量的分布；对烧结台车边篦条进行了加增肋筋改造，大大降低了掉篦条的几率。

3.4 改进烧结机台车篦条与隔热垫配合不合理情况

400 m²烧结机自投产以来，一直存在着篦条、隔热垫与台车体之间安装配合间隙不合理，篦条、隔热垫脱落的问题。通过现场实际测量后分析，篦条与隔热垫脱落的主要原因是：篦条、隔热垫与台车体组合装配间隙过大，台车向下部轨道翻转或返置过程中，篦条长度方向的间隙向一个方向集中转移，使另一端与台车体离开而脱落。对烧结机台车篦条与隔热垫配合现状进行针对性改造：将隔热垫加厚 3 mm，间隙由 7～8 mm 改为 4～5 mm；将篦条下部两端各加长 5 mm，间隙由 12 mm 改为 7 mm。

改进后，烧结机篦条脱落现象得以改观，由此导致的停机上篦条周期由1 d延长到1周以上。

3.5 蒸汽管网改造

使用原有蒸汽管道，将J30煤气水封处原蒸汽管网接茬南阀门关闭，在后方开口接生产蒸汽，开口前原管路不变，提供取暖用汽，生产蒸汽沿原管路铺设，加宽原平台，在平台处设一闸阀、报警阀、压力表，加装压力变送器、流量计，将数据信号引至配控室。这样，产用汽使用外部蒸汽，取暖用汽使用自产蒸汽。将车间生产蒸汽单独从主管网加设 1 条管路，使生产与取暖用汽分离，增设取暖蒸汽管道及分支阀门（见图 2）。蒸汽管网改造后，烧结混合料温从 35 ℃提高到 55 ℃，有效消除了烧结台车底部矿料“过湿”现象，烧结矿班产提高2.5%。

3.6 配料秤波动问题改进

制定《电子皮带秤操作标准和验证方法》，主要做法是每班对运行的电子皮带秤进行至少 1 次的零点校准和不少于2次的人工跑盘验证，并将验证结果记录在案，以便于分析确定电子皮带秤的运行状况。另外，输送同料种的电子皮带秤要做到定期轮换使用，使用前必须进行零点校准。

严格配料室秤的管理：白班称料校秤，检修跑零校秤，倒仓称料校秤，电子秤跑偏等运行督查。

定期与自动化部技术人员交流，出现问题，协商解决，确保下料准确稳定。

改进后，检查2019年5月份配料室所有的电子秤的下料精度，混匀料、熔剂、燃料、返矿在 1%～ 2%，比2018年同期下料精度提高4%～6%，说明电子皮带秤得到及时有效地维护，减少了因电子皮带称称量不准确引发的水碳波动。

4 实施效果

4.1 烧结矿不合格频次显著降低

对 2019 年烧结矿不合格频次进行分类统计，并作排列图（见图 3）。由图 3 可以看出：转鼓、碱 度、亚铁这 3 项指标已从之前的 83.9% 降到了63.38%，下降幅度为 20.52%，达到了预期目标（下 20%）；分析统计数据，生产总批次由 2018 年 2757批次增加了385批次，R、转鼓、亚铁3个项目废样批次由217批降为87批，说明主要问题得到了解决。同时，2019 年烧结矿综合合格率比 2018 年提高了5.70％，烧结矿综合合格率达到95.80％，创下了400 m²烧结机自投产以来的最好成绩。

4.2 经济效益

烧结矿综合合格率的稳定提高为生铁产、质量的提升提供了可靠保障，高炉增铁节焦效益显著提高，年增铁节焦效益756万元。

5 结 语

改进后还存在焦粉、铁矿石质量不稳定，焦粉破碎粒度阶段性不达标，焦粉下料不稳定，标准化操作执行不到位等问题，有待进一步攻关。下一步打算：目前在线生产的烧结矿FeO含量大小主要依靠人工机尾观察判断，对个人的技术经验水平依赖程度较大，FeO含量判断准确性不高。计划引入先进的烧结机尾热成像仪设备，能够实时在线观测烧结矿FeO的变化，缩短工艺操作调整周期，有利于稳定烧结矿质量，降低燃料消耗，真正实现烧结机尾数据化管控。