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在2011年,邯宝公司炼铁厂借助集团公司大力推进“6S”精益管理的契机,以对标挖潜、降本增效为中心,以持续推行“精细管理、精心操作、精准控制”的精益生产理念为主线,依靠技术攻关和管理创新,优化操作制度,实现了高炉长周期稳定顺行,并持续改善和提升各项经济技术指标,取得了高炉全年平均燃料比503.2kg/t的先进指标。
一、概况
邯钢邯宝钢铁公司炼铁厂包括二座3200m3高炉、二台360m2烧结机和一个机械化原料场(2010年3月划归邯钢贮运中心),项目设计伊始就以“先进、实用、可靠、经济、环保”为原则,以“装备档次升级、工艺布局合理、产业结构优化、节能环保并重”为目标,先后于2006年投入建设。
两座3200m3高炉由中冶南方工程技术有限公司总体设计,设计年产铁水量为515.2万t/a,煤比200kg/t,渣比≤270kg/t,风温≥1200℃,一代寿命≥15年。二座高炉为一次设计,分二次建设,工程占地47万m2。1#3200m3高炉于2006年2月21日进行奠基仪式,2006年4月18日全面开工建设,于2008年4月18日开炉;2#高炉于2007年5月18日全面开工建设,于2009年4月21日开炉。3200m3高炉采用精料、高温、高压、富氧、喷煤的冶炼工艺,应用了一系列先进的新技术:烧结矿分级入炉、并罐无料钟炉顶、联合全软水密闭循环冷却系统、铜冷却壁、超微孔炭砖、最新改进型内燃式热风炉、INBA渣处理技术、煤粉混合喷吹、比肖夫环缝洗涤塔等,以保证高炉主要技术经济指标达到或超过国内同级别高炉的先进水平。
二、依靠技术攻关和科技进步,实现低燃耗生产
以精细化管理为基础,以不断优化高炉热制度、造渣制度、送风制度为基本保证,以技术和工艺创新为动力,通过优化调整操作参数,以取得高煤气利用率、低燃料消耗和高强化水平为目标,对装料制度进行消化吸收和创新应用,实现了高炉炉况顺行和较好的技术经济指标,邯宝炼铁厂二座高炉2009~2011年技术经济指标见下表:
表1 2009高炉技术经济指标
表2 2010高炉技术经济指标
表3 2011高炉技术经济指标
㈠、装料制度优化调整
邯宝公司炼铁厂3200m3高炉开炉之初使用国内大型高炉普遍采用的“中心加焦型”装料制度,此期间高炉技术经济指标较差,炉况未能保持长期稳定顺行;在2009年11月上旬通过交流学习改为采用“平台+漏斗型”装料制度,经过摸索调整,确定了适宜的布料参数,并适当优化调整了送风制度,高炉炉况保持稳定顺行,技术经济指标取得突破,焦比下降,煤气利用提高,燃料比下降至505 kg/t以下,实现了低燃料比生产。
⑴控制合理的料面形状
料面形状应是平台+漏斗。根据炉喉直径和原燃料安息角特性,确定适宜的平台宽度和漏斗深度。用角差控制平台宽度,用角度和档位圈数以及料线控制炉料在炉内的落点,以形成接近炉料安息角的漏斗角度,形成稳定的料面。
⑵中心和边缘气流的平衡
“平台+漏斗”装料制度要保持两股气流,要求确保中心气流充分发展,并兼顾适度发展的边缘气流,追求两股气流的平衡稳定分布,而不是追求“中心加焦型”装料制度下单纯的一股中心气流。
⑶矿批、焦批的使用
配合装料制度的变化,在批重的选择上进行调整。为减小界面效应,并保持合适的焦窗厚度,矿石和焦炭在炉喉和炉腰应保持一定的厚度。
⑷炉料结构及排料顺序控制
炉料品种不同,其各自的安息角各不相同。调整炉料结构时会导致料面形状改变,从而改变煤气流分布,在生产中不宜过多、大幅度调整。因球团矿滚动性强,形成的料面不稳定,在入炉的顺序上应将其安排在中间部分,避免最后入炉而滚向中心,影响中心气流分布。
⑸高炉煤气流与热负荷的控制
高炉边缘和中心煤气流分布合理,才能保证高炉热负荷稳定。高炉不同的冶强和煤比,热负荷控制范围不同。根据钢砖水温差和炉体水温差,综合判断炉内煤气流的分布。
㈡、提高布料精度,适应新料制的要求
⑴改造炉顶布料编码器,调整料流阀减速机内齿轮间隙量,并修改完善程序模块,实现了精准布料;
⑵换“圆形”布料溜槽为“矩形”,减小溜槽的不规则洒料,获得理想的料面形状;
⑶拆除十字测温,消除其对布料的影响。
㈢、控制适宜的炉腹煤气量,保证风速和鼓风动能
采用适当风量+富氧,辅以风口面积的调整,在获得适宜的炉腹煤气量的同时,也保证了合理的风速和鼓风动能。
㈣、稳定综合鼓风湿度
合理利用加湿工艺,安装大气湿度仪,高炉操作以稳定综合鼓风湿度为控制手段,促进了炉温、炉况的稳定。
㈤、引入四元碱度,实现低【Si】冶炼
根据炉渣相图,引入了四元碱度的控制理念,合理控制炉渣成分,改变了传统的高硅低碱度、高MgO的操作方法,提高二元碱度,降低MgO含量,获得了较高的渣铁物理热和良好的流动性,实现了低【Si】冶炼。
㈥、优化炉前操作,出尽渣铁,炉外保证炉内
⑴开发使用炉前泥炮打泥自动控制系统,炉前工根据打泥压力显示器和计算机打泥量显示系统进行堵口操作,铁口深度合格率在99%以上。提高了出铁质量,促进了高炉强化。
⑵炉前开口机雾化改造,改善开口条件,为优化炉前出渣铁提供了保障,同时也降低钻头、钻杆消耗。
三、持续推行精细化管理,为生产保驾护航
邯宝公司炼铁厂借助集团公司深入开展创先争优活动,推进6S精益管理的契机,细化内部管理,并加强原、燃料的延伸管理,确保精料入炉,促进烧结工序生产稳定和高炉炉况稳定顺行。
㈠、细化内部管理
1、大力推行标准化作业,动态完善烧结、高炉、运行各工序的标准化操作规程。在生产过程中,根据摸索积累的经验数据,适时地对原来的操作参数进行细化、充实。
2、精料管理。制定完善的振筛使用、管理规定,做好原燃料的槽下筛分,确保精料入炉;同时加强槽位管理,要求各仓保证适宜的料位,防止低槽位对炉况产生影响。
3、炉前管理。依靠炉前打泥压力显示系统,准确控制铁口打泥量,维持适宜的铁口深度,保证每次都出尽渣铁;针对主沟、支沟使用实绩,确定定修周期,做到有计划地停用检修,避免突发性事故和紧急停用事故;细化并完善倒场作业制度,减小因倒场导致的炉况波动。
4、强化设备管理,降低设备事故。坚持“预防为主”的设备管理思路,全面推行设备TPM管理,强化设备点检定修制,贯彻岗位点检、专业点检、巡检和精密点检相结合的三级点检制度,完善设备的倾向管理,定量、准确把握设备状态,大大降低设备事故对生产的影响。
5、事故管理。制定《炼铁厂生产事故管理办法》,坚持“四不放过”的原则,分析清楚原因,制定出预防措施,落实好责任,收到教育改进的良好作用。
6、入炉有害元素控制。通过定期抽样监测,控制主要源头,减小影响。对于有害元素含量特别高的烧结机头除尘灰和高炉瓦斯泥进行外排,以减少有害元素的危害。
7、落地烧结矿管理制度。在烧结机检修过程中,根据停机时间长短、缓仓料位高低和高炉用料数量情况,确定落地大烧比例、振筛更换计划和小烧配比变更,提前做出落地烧结矿的化学成分分析。从而尽可能多地配用直过料,把落地料的影响程度减至最小。
8、重点措施保证制度,针对公司下达的重点攻关项目,进行逐项细分,制定措施,落实到人,使人人有担子、有压力,促使攻关的有序高效进行。
㈡、推行量化管理
1、台帐式管理
建立各种监控台账,做到运行情况有数据可依,有标准可查。
2、建立各种控制标准
先后建立原燃料控制标准、料仓料位控制标准、高炉休、复风作业标准、高炉炉体热负荷和水温差控制标准、有害元素控制标准等,严格规范并执行标准化作业。
3、创新式管理。在烧结矿质量体系中,因转鼓强度的波动对高炉生产反映明显,因此提出了转鼓强度稳定率的概念,并作为一项考核指标列入到生产计划中。在原燃料质量波动的情况下,高炉生产常出现不稳定的局面,特设立原料抽查组,从混匀料到高炉槽下,对原燃料质量进行监测检查;同时加强物流的管理,对落地烧结矿、外进焦进行平衡协调,保持较长时间的稳定,减小对生产的冲击。
㈢、延伸、超前管理
各工序都要对生产过程中所涉及到的原燃料库存、质量信息进行延伸管理:
1、烧结工序:车间管理要延伸到混匀料、白灰、焦粉,甚至监控料场的配料,涉及到入烧的均作为管理对象进行检查参与。
2、高炉工序:要管理到料场、外库,甚至到港口。入炉的粒度信息、成分信息、性能信息,甚至是数量供应信息都尽可能多地掌握了解,从而利于高炉的提前判断有应对,减小炉内的波动。
3、原料组:原料组要管到焦化的配煤变更、焦炭库存,料场的库存质量,外进焦厂家的指标性能等等。对进厂、入烧、入炉的各种物料提前进行检查监测,为生产提供基本的信息,做到事前预知。
4、运行车间:要管到进厂煤的化学成分、水分、可磨性及库存数量情况。
5、对炉温等操作采取趋势化管理,在平时的操作中,认真分析影响炉温的各类因素(包括原因和作用时间),并结合之前调剂的动作量和作用效果、风口工作变化情况以及当前出渣出铁情况进行综合分析和判断炉温的变化趋势,预先调整热量水平,从而达到减少炉温波动,稳定炉况的效果。
尽管邯宝公司炼铁厂的生产指标取得了一定的成绩,但从未因此松懈过,继续加强与先进企业的交流与学习,通过对标,认识自己的不足,吸取其成熟的经验和先进的作法,为我所用,以期高炉技术经济指标有更大的进步。
(责任编辑:zgltw)