首鋼長鋼熔劑廠500噸套筒窯提產生產實踐研究

姜東紅 祝建波

首鋼長治鋼鐵有限公司 山西 長治 046031

引言

首鋼長鋼熔劑廠現有一座日產500噸套筒窯，主要是通過使用燃燒焦爐煤氣與轉爐煤氣煅燒，為燒結提供活性石灰。主要受上料系統的影響，滿負荷生產時，上料能力無法滿足后序工藝提產的需求；因沒有中間儲存倉，生產組織難度較大等主要因素，一直無法實現高產，日均產量不到450噸。2020年5月份以來，開始組織套筒窯的提產專項攻關。通過前置采購程序實現對原燃料的管控，推行與強化TPM管控實現設備零非計劃停機，優化上料程序實現上料能力的提升，細化過程管控實現生產組織靈活，科學技術創新，減少換熱器清理停產時間，實現日均產量的提升，日均產量達到470噸左右。

1 提產背景

長鋼公司現活性灰產量不能滿足燒結工序的日常消耗，每月均需外購部分活性石灰。一方面外購灰與自產灰的質量差異容易導致燒結礦堿度的波動，進而影響高爐的順行。另一方面，受疫情、外礦價格等影響，鋼材單利縮水嚴重，為追求極致成本，設備效能發揮最大化，成為必然要求。

2 主要措施

2.1 延伸原料采購，做好原料質量管控

首鋼長鋼套筒窯用石灰石，均采購長治市本地的原料。石灰石質量穩定，含鈣量53%以上。主要是供戶使用的80mm的方孔篩，入窯粒度偏大，最大邊長度經常超出100mm以上。在保證產品質量的前提下，經常出現減產來煅燒大塊原料。9月份開始，協同采購部門，前置入廠原料管控，將供戶防控篩進行改造，將80mm的方孔篩縮小至60mm，保證入窯原料粒度控制在40～70mm，最大邊不超80mm。且在粒度的均勻性上嚴把關，避免了出現減產提質的現象。

2.2 強化TPM管控，保證設備非計劃停機

2018年以來長鋼公司開始推行TPM管理，經歷了前兩年的“0階段”與“1階段”，從設備衛生到設備微缺陷治理，開始進入“2階段”。對每臺設備定期開展TPM活動，合理設置壽命管理，不斷提升職工對設備原理、結構、性能的認知，及時發現并消除設備微缺陷與隱患，實現了套筒窯的設備非計劃停機為零。

2.3 細化過程管控，優化生產組織，減少下道工序影響減產

受套筒窯無中間儲料倉，只有幾個累計存儲不到80噸的小倉，燒結工序需求出現變化時，套筒窯只能采取減產過渡，燒結生產正常后只能用外購補充，對產量影響較大。通過細化過程管控，主要是燒結正常生產時時刻保持套筒窯倉位處于低倉位，燒結倉位處于半倉左右倉位，出現上述情況時所有罐車全部重車待卸，通過上述措施，可以實現燒結機單機（共兩臺198㎡燒結機）生產12小時以上，套筒窯不減產。

2.4 優化上料程序，實現上料能力的提升

長鋼套筒窯上料系統上料能力是限制其自身提產的主要環節，只能滿足出灰56次的上料能力。否則，就會出現窯內料面降低。通過對套筒窯上料過程，推行“列車時刻表”式的分析方法，發現套筒窯每6批料均自動檢測料面一次，用時達到4分鐘以上。通過在套筒窯增加時間下料模式，主觀屏蔽自動檢測料面，在滿負荷生產（出灰56次）以上時，采取時間模式下料，通過手動檢測料面實現對料面的管控，將出灰次數增加至58次以上，日上料量可以增加約50噸。

2.5 科學技術創新，減少工藝停產時間

環形套筒窯本體換熱器利用從窯內上內筒抽出的約30%的廢氣與空氣進行熱交換，將熱能傳遞給引射空氣，從而提高引射空氣的溫度，達到余熱利用的效果。行業內實踐經驗表明，經過大約半個月左右的生產運行后，套筒窯的換熱器就會發生堵塞[1]，只能停窯進行清除，每次停產時間約6小時左右。通過對套筒窯引射器[2]的EDEM離散元模擬仿真研究，提出了套筒窯“縮小引射器噴嘴直徑、提高驅動風壓力、改變噴口結構形狀、增大燃燒室負壓值”的套筒窯引射器技術，優化了套筒窯引射系統，改善了引射器驅動風引射作用效果。從套筒窯換熱器對流工藝入手，控制結垢來源和形成條件、控制溫度和風速、尋找合理的配風比換熱，有效解決了套筒窯換熱器管束堵塞問題，大幅度延長熱交換器檢修清理周期，可以利用檢修時間完成簡單清理工作。

3 提產效果

圖1 2020年月度日均產量完成情況

通過上述一系列措施，長鋼熔劑廠套筒窯日均產能呈明顯升高趨勢，目前已穩定在日均470噸左右。

4 結束語

（1）產量提升是一個系統工作，需從設備潛能、生產組織、設備管理、原料管控等各個方面入手，尋找癥結，對癥下藥才能實現提產的目的。

（2）科學技術創新是引領解決行業難題、工藝問題的關鍵所在，解決工藝問題對提產等系統問題，能實現長期的，永久性的效果。