首钢长钢熔剂厂500吨套筒窑提产生产实践研究

2021-04-06姜东红祝建波

科学与信息化 2021年9期

姜东红祝建波

首钢长治钢铁有限公司山西长治 046031

引言

首钢长钢熔剂厂现有一座日产500吨套筒窑，主要是通过使用燃烧焦炉煤气与转炉煤气煅烧，为烧结提供活性石灰。主要受上料系统的影响，满负荷生产时，上料能力无法满足后序工艺提产的需求；因没有中间储存仓，生产组织难度较大等主要因素，一直无法实现高产，日均产量不到450吨。2020年5月份以来，开始组织套筒窑的提产专项攻关。通过前置采购程序实现对原燃料的管控，推行与强化TPM管控实现设备零非计划停机，优化上料程序实现上料能力的提升，细化过程管控实现生产组织灵活，科学技术创新，减少换热器清理停产时间，实现日均产量的提升，日均产量达到470吨左右。

1 提产背景

长钢公司现活性灰产量不能满足烧结工序的日常消耗，每月均需外购部分活性石灰。一方面外购灰与自产灰的质量差异容易导致烧结矿碱度的波动，进而影响高炉的顺行。另一方面，受疫情、外矿价格等影响，钢材单利缩水严重，为追求极致成本，设备效能发挥最大化，成为必然要求。

2 主要措施

2.1 延伸原料采购，做好原料质量管控

首钢长钢套筒窑用石灰石，均采购长治市本地的原料。石灰石质量稳定，含钙量53%以上。主要是供户使用的80mm的方孔筛，入窑粒度偏大，最大边长度经常超出100mm以上。在保证产品质量的前提下，经常出现减产来煅烧大块原料。9月份开始，协同采购部门，前置入厂原料管控，将供户防控筛进行改造，将80mm的方孔筛缩小至60mm，保证入窑原料粒度控制在40～70mm，最大边不超80mm。且在粒度的均匀性上严把关，避免了出现减产提质的现象。

2.2 强化TPM管控，保证设备非计划停机

2018年以来长钢公司开始推行TPM管理，经历了前两年的“0阶段”与“1阶段”，从设备卫生到设备微缺陷治理，开始进入“2阶段”。对每台设备定期开展TPM活动，合理设置寿命管理，不断提升职工对设备原理、结构、性能的认知，及时发现并消除设备微缺陷与隐患，实现了套筒窑的设备非计划停机为零。

2.3 细化过程管控，优化生产组织，减少下道工序影响减产

受套筒窑无中间储料仓，只有几个累计存储不到80吨的小仓，烧结工序需求出现变化时，套筒窑只能采取减产过渡，烧结生产正常后只能用外购补充，对产量影响较大。通过细化过程管控，主要是烧结正常生产时时刻保持套筒窑仓位处于低仓位，烧结仓位处于半仓左右仓位，出现上述情况时所有罐车全部重车待卸，通过上述措施，可以实现烧结机单机（共两台198㎡烧结机）生产12小时以上，套筒窑不减产。

2.4 优化上料程序，实现上料能力的提升

长钢套筒窑上料系统上料能力是限制其自身提产的主要环节，只能满足出灰56次的上料能力。否则，就会出现窑内料面降低。通过对套筒窑上料过程，推行“列车时刻表”式的分析方法，发现套筒窑每6批料均自动检测料面一次，用时达到4分钟以上。通过在套筒窑增加时间下料模式，主观屏蔽自动检测料面，在满负荷生产（出灰56次）以上时，采取时间模式下料，通过手动检测料面实现对料面的管控，将出灰次数增加至58次以上，日上料量可以增加约50吨。

2.5 科学技术创新，减少工艺停产时间

环形套筒窑本体换热器利用从窑内上内筒抽出的约30%的废气与空气进行热交换，将热能传递给引射空气，从而提高引射空气的温度，达到余热利用的效果。行业内实践经验表明，经过大约半个月左右的生产运行后，套筒窑的换热器就会发生堵塞[1]，只能停窑进行清除，每次停产时间约6小时左右。通过对套筒窑引射器[2]的EDEM离散元模拟仿真研究，提出了套筒窑“缩小引射器喷嘴直径、提高驱动风压力、改变喷口结构形状、增大燃烧室负压值”的套筒窑引射器技术，优化了套筒窑引射系统，改善了引射器驱动风引射作用效果。从套筒窑换热器对流工艺入手，控制结垢来源和形成条件、控制温度和风速、寻找合理的配风比换热，有效解决了套筒窑换热器管束堵塞问题，大幅度延长热交换器检修清理周期，可以利用检修时间完成简单清理工作。