南钢球团厂自1995年10月转产以来,迄今已经十年有余,回顾南钢球团厂在竖炉氧化球团发展的十年,应该说是进步明显,成绩显著。生产规模不断上台阶,南1995年l座竖炉设计能力25万t/a,发展到2006年2座8m2竖炉,l座10 m2竖炉。两座8 m2竖炉产量在2005年达到106万t,成为斟内首家同规模双炉年产量超百万的企业。与此同时8 m2竖炉生产燃料消耗也达到550 MJ/t,已经处于国内领先水平。
1 顺利转产,规模扩大,产量不断提高
南钢球团厂是在球团工业中的一个重点企业, 70年代引进日本光和法氯化球团工艺,是此类球团生产方法的代表企业。由于工艺自身的缺陷,生产一直处于维持状态。1995年10月在扩大生产规模、提高铁水产量的过程中,南钢球团获得了转产的良机,在原氯化球团厂址上对部分设备进行改造,建成l座8 m2竖炉,在转产的当年就实现了达产,并于2000年又建l座8 m2竖炉。转产后的南钢球团厂厂区环境良好,一改原有的“晴天一身红灰,雨天一身红泥”的状况。2005年双炉实现产球106万t/a,并通过ISO14000环境认证。
南钢竖炉建设吸取了国内南北各竖炉球团生产厂家的经验教训,在延续国内的导风墙一烘干床的炉型特点的同时,大胆创新形成了具有自身特色的大型异形砖导风墙和二冷器,使导风墙稳固性提高,寿命延长达到2年以上。密闭的二冷器设计使冷却环境良好,冷却风余热能合理回收利用。
南钢合理的竖炉结构,使竖炉球团的年产量不断得到提高。在继南钢成功转产之后,国内多家竖炉改造借鉴了南钢的经验获得成功,在1995~2002年国内新建、改建的竖炉如雨后春笋一般,成为国内竖炉发展的最好时期。
2005年10月南钢10 m2竖炉的建成,使南钢竖炉开始向设备大型化方向又迈进了一步。
2工序协调,技术进步,产品质量不断提高
在生产实践中,我们认识到竖炉球团生产需要以竖炉为中心,各工序协调生产。南钢原料准备中的润磨工序是早期国内竖炉厂家所没有的。增设润磨工序,提高了原料的表面活性,提高了原料的料温,为造球创造了良好的条件,也是我厂膨润土配比较其他厂家低的一个重要原因。在2000年全国球团技术研讨会上,成为全国推广技术。但在生产实践中也发现,在原料条件较好,或烘干床温度较高时,生球爆裂比较严重,此时适当减少磨料可以降低返矿比例。
南钢球团注重原料准备与生球制备,有配料、干燥、混料、磨料4个原料准备工序,造球有带旋转刮刀的 5.5 m造球盘和26辊辊筛。各工序都有旁通线路,生产调度灵活。生球粒度均匀,质量稳定,夹粉少。竖炉生产初期炉况好,炉压低,很少有15kPa的炉压出现,为焙烧创造了条件。
进入2000年后,各类球团厂家增加,产量提高,球团生产用料紧张。没有自产铁精矿支持的南钢球团厂的用料矛盾更加突出。在寻找出路的过程中,南钢球团厂扩大了用料来源,炼钢转炉污泥、含硅达到9%的东北矿、碱度达到0.47的俄罗斯矿等都成为我厂的生产用料。球团矿的碱度范围在0.16~0.45之问。2002年又试用巴西赤铁矿,最大配加比例达到50%,成为国内磁、赤铁矿混烧比例最大的生产厂家。焙烧技术的进步与探索,在拓宽南钢用矿来源的同时为南钢球团矿质量的提高打下了坚实的基础。
2004年南钢2 000 m2大高炉投产,配加球团矿作为一项提高高炉炼铁技术水平,改善各项指标的技术措施,要求必须使用优质球团矿,而决非球团矿就行。南钢8 m2竖炉自产球团抗压强度在3 000 N/个以上,铁品位达到63%,亚铁低于0.5%,含硫低于0.02%,转鼓指数达到95%,各项指标稳定,高温冶金性能良好,膨胀率低。经过实际使用证明质量可以满足要求,顶替了国外进口球团,成为南钢新炼铁的球团首选用料。
3技术改造,难题攻关,竖炉热耗下降
南钢8 m2竖炉设计产量25万t/a,随着炼铁用料的不断增加,实际产量已经大大超出设计:2003年球团高炉煤气消耗220m3/t,约合660 MJ/t,在全国竖炉球团厂家中处于中游水平,相对国外450~650 MJ/t的水平差距较大。
烘干床作为中国竖炉球团的一个特点,在生产中能充分利用焙烧废气和冷却风的热量进行生球干燥。但在产量要求提高的情况下,生球烘干成为制约竖炉产量提高的瓶颈。2004年球团厂先后对l#、2#竖炉进行改造,扩大了烘干床面积,延伸预热带长度,利用二冷风对助燃风进行预热,对供风、引风系统进行改造,将电振、热筛、排料口等处的负荷分流,更换冷却风机,增加冷却风机的供风能力。改造后的竖炉,生产能力增加,2005年双炉年利用系数达到8.17 t/(m2·h),比2004年7.46 t/(m2·h)提高了0.7lt/(m2۰h),竖炉热利用效率提高,煤气吨耗下降15%;2005年竖炉高炉煤气消耗l 83 m3/t,约合550 MJ/t,进入国内竖炉燃料消耗领先行列,原有的煤气供应不足的问题也南此得到了缓解。
4抓工序控制,提高管理水平
竖炉球团生产对工序间的协调要求较高,焙烧过程各阶段在一个密闭设备中完成,不能直接观察操作,要求操作人员具有良好的理论知识基础与责任心,同时要有一定的管理意识。南钢球团厂日常的生产管理中注意职工的培训与考核,主要岗位大部分职工已取得相应的高级工证书,一些具有熟练操作技能与理论基础的操作人员,已经取得技师资格成为操作人员的表率。
南钢球团厂经过十年来摸索,生产技术日趋成熟,对生产的管理控制也有所心得。新的10 m2竖炉生产管理设计,将整个工序在调度之下,分为干燥与看火两个监控中心。将以前主要负责设备运转状况,只有较少操作要求的干燥岗位,作为可以监视各原料准备:工序的中心,使它成为稳定原料供应的后勤站,为造球提供了良好的支持。布料与看火岗位联合,改变了以往看火工不了解排料布料情况,布料工不清楚炉况的状况,使整个竖炉操作控制成为统一的整体,温度的调节、排布料操作都有了针对性,减少了盲目操作。两个监控中心的电脑可以同时显示所有岗位的操作控制数据和设备运转状况,使它们不再彼此孤立,而成为信息畅通的整体。合理的分配使各工序职责明确,平衡了岗位负担,为各岗位的协调,生产的稳定创造了条件。
加强设备巡榆和检修管理,及时发现设备隐患,保证检修质量。加强设备检修计划管理,减少非计划停机,球团厂设备计划检修率由一周两次,减少到一周一次。十年来在生产任务日重,设备超负荷运行的情况下,仍取得了92%的设备作业率。
提高装备水平,尤其增加设备的基础自动化能力,在球团的设备检修中,逐步更换落后的控制电器,整合分散的设备电器控制柜。新上的10 m2竖炉在电器控制上,完全采用PLC可编程电器控制。三电一体化的计算机控制系统使设备的联锁控制,动态画面显示现场设备的运行情况及故障原因,采集来自仪表的数字及模拟量信号实现其闭环控制及检测报警,主控室对现场设备的集中操作及监控管理成为可能。
今后南钢球团厂将继续提高产质量水平,加强技术进步,降低生产:工序能耗。针对竖炉增加、规模扩大的情况,还将做好竖炉多炉生产的规划,充分利用现有的设备,降低生产成本,使规模效益不断得到提升。