QC成果发布降低烧结固体燃料消耗

降低烧结固体燃料消耗概况1、企业概况能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要源泉。

据统计烧结能耗占钢铁生产总能耗的10-15%，降低烧结工艺能耗是不可忽视的重要环节，而固体燃料消耗占烧结工序能耗的80%左右。

青钢烧结拥有105m2和50m2烧结机各两台，在钢铁行业蓬勃发展的今天已属于典型的中小型烧结厂，受有效烧结面积小，料层厚度低，纯高炉煤气点火等一些列工艺条件的制约，烧结固体燃料消耗指标居高不下，不仅使吨矿成本偏高，而且与当前国内外普遍提倡低碳、节能、降耗格格不入。

2、小组概况本小组成立于2000年9月，属于攻关型小组，自成立以来开展了多种形式的QC小组活动。

小组成员8名（见表1）圴接受过全面质量管理基础知识教育，人均TQC教育24小时以上，本次活动的目的是降低烧结固体燃料消耗。

表一：小组概况制表人：王东自2009年2月至2009年12月多次在小组中开展活动，巳完成了一个PDCA循环，取得较好的效果，达到预期目的。

表二：小组概况 制表人：王东一、 选择课题近两年来，钢铁市场的持续疲软，原材料的价格却在不断上涨，企业效益滑坡。

为了扭转这种局面，各企业都在内部挖潜，在降低生产成本上下功夫。

作为钢铁生产的能耗大户，从节能降耗入手，我们责无旁贷。

为此我们选题为降低固体燃料消耗。

图一：选题理由分析 制图人：王东二、 目标确定1999年青钢烧结建厂投产以来，采取了低水低碳、厚铺慢转、优化燃料粒度组成等一系列的工艺改进措施，但固体燃料消耗一直居高不下，面对严峻的钢铁市场行情和成本压力，烧结公司广泛开展节能降耗，降本增效活动。

我们确定活动目标为：到2009年12月，各项措施实施后，烧结固体燃料湿基消耗达到51.6kg/t以下见图二。

图二、将活动前指标和目标值用柱状图表示制图人：王东三、可行性分析我们针对青钢烧结生产现状，从生产管理、设备运行和工艺特点等多方面展开调查，与同类型烧结厂的生产工艺进行比较，并确认只要采取适当的措施，降低固体燃料消耗是完全可行的。

综合分析制约固体燃料消耗降低的主要因素，并做排列图见图三。

从排列图可以看出，制约烧结固体燃料降低的主要原因如下：1、纯高炉煤气点火温度偏低、料层表面成矿率低。

2、现有原料条的制约，矿粉以进口粗粉为主，生熔剂多，燃料质量不稳定。

3、生产工艺的制约，有效烧结面积小，料层厚度不够，配料工艺不完善等。

因此本次活动我们把这三项作为主攻方向，来降低烧结固体燃料消耗。

图三：影响固体燃料消耗因素排列图 制图人：王东四、 原因分析及因果分析图为尽快解决这一问题，小组成员多次召开头脑风暴会议，进行讨论，寻找降低烧结固体燃料消耗的办法和措施。

头脑风暴会议流程见图三图三 QC 小组头脑风暴会议组织程序图 制图人：王东-0料条件火温度产工艺 产管理料粒度术培训其他累 计 百 分 比次 数经过小组成员的踊跃发言，对影响降低烧结固体燃料消耗的因素进行分类，总结分析，并绘制出关联图，见图四。

图四固体燃料消耗偏高影响因素关联图制图人：王东五、要因确认为了找到影响固体燃料消耗的主要原因，针对以上8条末端因素，小组运用头脑风暴法，制定了要因确认计划如下：表三：要因确认表制表人：王东1、要因确认一：培训不到位确认情况：烧结公司每年都要开展2-3次形式多样的岗位技术比武，还有烧结中级工考试，烧结高级工考试以及烧结工任职技师的评聘活动，对已经获得任职技师资格，享受岗位技师补贴的职工，每年还要进行一次技师述职活动，学习氛围非常浓厚，现有烧结工任职技师14人，高级工39人，中级工136人。

我们在学习借鉴新工艺、新技术方面有不足之处，但不是固体燃料消耗高的主导原因。

确认结果：非要因。

2、要因确认二：进厂燃料粒度差含碳量低确认情况：青钢烧结用燃料全部外购，每月消耗燃料近20000吨，一直以来燃料供应比较紧张，非烧结用煤（朝鲜煤、俄罗斯煤等）的大量使用，不仅使固体燃料消耗上升，给烟尘达标排放也带来较大压力；受炼铁工艺状况所限，高炉返焦中焦丁较多，10-20mm粒级经常达到10%以上。

确认结果：要因。

3、要因确认三：生熔剂配比高确认情况：青钢现用熔剂包括生石灰、轻烧白云石粉、白云石和石灰石。

轻烧白云石和生石灰可以遇水消化，释放出大量热量，同时形成极细颗粒分散于烧结混合料中，矿化度的提高，改善了烧结矿质量。

确认结果：要因。

4、要因确认四：高炉灰比例低确认情况：高炉灰含有20-30%碳，对烧结固体燃料消耗影响较大，青钢6座高炉每天产生150吨高炉灰，在烧结配料结构中占1.2%左右，比例较低，高炉正常生产高炉灰的产生量变化很小。

确认结果：非要因。

5、要因确认四：点火温度低确认情况：投产以来，青钢烧结点火用煤气全部为高炉煤气，与焦炉煤气和转炉煤气相比，发热值较低，一直以来实行点火器空气预热，煤气不预热的点火工艺，点火器助燃空气温度可以达到500~550℃，点火温度仅能达到1000±50℃，点火温度相对较低，料层表面颜色为土黄色，料层表面成矿率极低，产生大量的返矿。

返矿在烧结过程中的循环往复，消耗大量的能量，致使固体燃料消耗较高。

确认结果：要因。

6、要因确认五：配料工艺不合理确认情况：经过对多家钢铁厂的了解，在配料环节上采用部分新材料、新技术（如：燃料分加、熔剂分加等）可以显著降低固体燃料消耗。

青钢烧结配料工艺还是比较传统的重量法配料工艺，工艺改进后，固体燃料消耗肯定会明显下降。

确认结果：要因。

7、要因确认六：烧结机太小确认情况：相比济钢、莱钢、日钢等省内钢铁企业，青钢仅有50m和105m 各两台，料层厚度低，与大型烧结机相比对料层的自动蓄热作用利用不高。

但是，受厂区环境限制，已没有烧结机大型化发展的余地，该问题短时间内无法解决。

确认结果：非要因通过以上分析可以确认，进厂燃料粒度差含碳量低、点火温度低、配料工艺需改进和生熔剂配比高是固体燃料消耗偏高的四大要因六、制定对策根据青钢烧结生产的特点和QC小组全体成员一起确定的影响固体燃料消耗的四大要因进行分析、讨论，并制定了一系列的措施（见表三）。

表四：应对措施表制表人：王东七、实施对策实施一：针对进厂燃料粒度差、含碳量低的问题，1、成立配料机构优化小组以公司正式发文的形式成立以公司总经理为组长的配料结构优化小组，对各项消耗指标尤其是固体燃料消耗指标密切关注，注重含铁废料的综合利用，钢渣、铁皮等含铁废料最大限度的配入，在烧结反应过程中作为低熔点物质参与反应，降低了固体燃料消耗的同时，配矿成本也大幅下降。

2、与供应部门建立联动机制，严格质量把关。

优先采购优质焦粉，煤粉用量逐步减少，至2009年5月份全部取消了煤粉的使用。

燃料供应情况见表五。

制定了《烧结公司固体燃料消耗管理规定》，完善了《烧结公司熔剂使用管理规定》和《烧结公司燃料使用管理规定》。

表五 2009年燃料供应情况变化表制表人：王东3、与炼铁进行沟通，进行焦炭筛分系统改造，减少高炉返焦中的焦丁含量。

实施效果：配料结构优化小组的成立代表着，生产经营由指标最优向成本最优的思想转变，原料结构的是影响固体燃料的根本，强化熔剂、燃料的质量管理是降低固体燃料消耗的保证，本要因的解决，降低固体燃料消耗1kg/t以上。

实施二：生熔剂配比高QC小组从生产组织和成本核算的角度认真分析了熔剂熟料化对烧结生产的影响，并在二烧组织实施了“轻烧白云石代替白云石全熟熔剂烧结的工业试验”，结果提高产量1.32%，固体燃料消耗降低了1.05kg/t。

最终，推广到了三个烧结作业区，截止到2009年5月份，青钢烧结实现了全熟熔剂烧结，10月份实现了熔剂全部罐车运输，在工艺技术上前进了一大步。

实施效果：熔剂熟料化的实现，使烧结矿质量发生质的飞跃。

烧结矿中的白点现象明显改善，矿化度的提高，不仅降低了固体燃料消耗，而且减少了熔剂用量，提高了烧结矿强度。

实施三：点火温度低是影响固体燃料消耗的关键因素之一。

通过对西宁、石家庄、石横等钢铁厂的考察，小组拟定了以两台50m2烧结机为试点青钢烧结双预热改造方案（这次改造新增一个卧式燃烧换热炉，换热室设置空气和煤气换热器，将点火用的空气和高炉煤气分别预热，预热设计值可达400℃和200℃，而后高温的空气和高炉煤气进入新型点火烧嘴进行燃烧。

改造后的点火器烧嘴由原先的两排改为三排），并报公司批准，于3月底实施改造。

图六烧结双预热点火工艺改造简图制图人：王东原有空气预热系统各有两组空气换热器，对换热器进行改进后，两组换热器分别用于助燃空气预热和点火煤气预热，其中高温段用于预热空气，低温段用于预热煤气。

实施效果：改造实施后，助燃空气温度达到430~480℃，点火器煤气温度达到180℃左右，点火温度达到1150±50℃，烧结机料面由原来的土黄色转变为青黑色，临近熔融状态。

4月份50m2烧结系统固体燃料消耗由原来的57.84kg/t降低到53.23kg/t，吨矿固体燃料消耗降低4.61kg/t（湿基）。

按4月份焦粉计划价格862元/吨，年产烧结矿180万吨计算，可降低费用715万元，两台烧结机双预热改造总投资仅为140万元，投资2个月即可收回。

鉴于一烧双预热改造收到的良好效果，集团公司力促两台105m2烧结机进行双预热改造，并于9月份全部改造完毕，改造前后效果对比见表四。

表五双预热改造前后对比表制表人：王东实施四：针对配料工艺现存的主要问题，借鉴济钢、太钢等钢铁厂配料工艺情况采取以下两个措施：1、引入新材料高效烧结添加剂根据公司《新材料、新技术、新工艺试用及推广应用管理规定》，引入了高效烧结添加剂，并对烧结添加剂使用效果进行反复对比。

实践证明烧结高效剂的配加对降低烧结固体燃料消耗效果明显，从9月份开始正式进入正常使用阶段，见表五。

表六添加剂应用效果比照表制表人：王东2、燃料分加改造以三烧为试点进行燃料双预热改造，把两个燃料配加拉式皮带中的一个调转方向，在与H1-1皮带并行的方向上，增设一条宽650mm的小皮带，单独把部分焦粉输送到一混滚筒和二混滚筒之间的H2-1皮带上，达到部分燃料外滚的目的。

改造工作于5月底全部完成投入使用。

6月份对三烧燃料分加技术改造效果进行评价，同等条件下，改造后固体燃料消耗比五月份降低了3.57kg/t；烧结矿各项质量指标与冶金性能得到明显改善；数据对比显示转鼓指数提高0.72个百分点，FeO降低0.56个百分点。

实施效果：配料工艺技术的改进是烧结固体燃料消耗降低的核心环节，高效烧结添加剂的配加和燃料分加的共同作用，使固体燃料消耗下降4kg/t左右。

八、效果检查1、经过QC小组多方面的努力，和公司各部门的密切配合，烧结固体燃料消耗降低工作得到长足进步，经过一系列的新材料、新技术的应用，以及新的管理理念的实施，带来十分明显的效果。