徐春玲  王学龙  樊现胜  姜  勇

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂）

摘  要  本文主要分析了铁矿粉配料混匀工序的历史改进盲点，通过测量实际落料间隔，计算并确定理论滞后时间，并结合实际生产工艺配置情况，合理修定并安装滞后时间，安装可视化操作界面，实现了相邻料头料尾滞后偏差≤1秒， TFe波动降低0.018，为同行业提供了可借鉴的成功案例。

关键词  铁矿粉  配料  混匀  平均偏差

1  前言

铁矿粉是烧结生产的主要原料，其物理化学性质对烧结矿质量影响最大，主要要求品位高、成分稳定、杂质少，脉石成分适用于造渣，粒度适宜。因目前我厂使用含铁原料品种多，成分波动较大，必须进行预配料混匀，以对各种物料进行适当的搭配，从而保证将烧结矿的品位、碱度、含硫量、FeO含量等主要指标控制在规定的范围内。生产实践表明，当配料混匀产生偏差时，将会影响烧结过程的正常进行和烧结矿的质量，进而导致高炉炉温、炉渣碱度的变化，对炉况的稳定、顺行带来不利影响。根据经验：混匀料SiO2波动是制约烧结碱度的要因，TFe波动每降低0.1%，烧结矿产量提升0.28%，固体燃耗降低1.2%。

莱芜分公司炼铁厂（以下简称炼铁厂）原料配料开机操作要求：自动配料时，通过微机设定各圆盘标准流量，启动自动配料系统开始配料；半自动配料时，通过微机设定料流（二区调节变频），通过电子皮带秤计量，使圆盘下料量与配料计算结果一致，并保持料头整齐；手动配料时，通过现场调节变频，通过电子皮带秤计量，使圆盘下料量与配料计算结果一致，并保持料头整齐。停机操作要求：接到停机指令后，顺料流依次停止圆盘，保证料尾整齐。改善前自动系统顺序启动，无合理滞后时间；半自动、手动操作全凭经验控制，致使实际料头料尾对齐准确度较低。经初步监测，各相邻料仓出料料头料尾滞后偏差约1-5秒不等。

2  问题分析

2.1  现状调查

经济危机、钢铁严冬，为适应形势需求，炼铁厂实时动态调整最佳经济矿矿种，实现了矿料成本的有效降低，但频繁调整却加剧了混匀料质量波动，给生产质量带来了不可忽视的影响。受各种因素的影响，炼铁厂混匀料TFe、SiO2波动（平均偏差值，见图1）呈阶段性、上升式形态，不仅使后道工序——烧结矿品位及碱度波动相对加大，也给高炉稳定顺行带来了非常不利的影响。

说明：（1）加权平均偏差指标计算公式：Y= TFe平均偏差×5/8+SiO2平均偏差×3/8

（2）绝对平均偏差指标计算公式：Y=（TFe平均偏差+SiO2平均偏差）/2

（3）TFe平均偏差= ∑ ABS（ 样本TFe –平均TFe）÷总样本量

（4）SiO2平均偏差= ∑ ABS（ 样本TFe –平均TFe）÷总样本量

从图1可以看出：无论是单值平均偏差，还是加权平均偏差或绝对平均偏差，第1-20堆与第21-39堆分属两个阶段，前者偏差明显高于后者，且分别呈上升趋势。为便于数据掌握和原因分析，确定本项目混匀料波动指标选用加权平均偏差，并制作加权平均偏差控制图（见图2）如下：

2.2  查找盲点

一是自然因素，第1-6堆受冰冻影响偏高，第15-17堆受雨水影响偏高；二是原料影响，库存不足、配比变动频繁，从宏观上制约了混匀料质量；三是部分技术措施的实施推行（稳定仓存、精确度控制等），取得一定实效。分析前期六西格玛绿带项目，得出混匀料质量改进类项目的历史盲点（见图3）：料头料尾准确度。

2.3  确定目标

测量实际落料料流运行间隔时间。

岗位               时间

1#仓~HY5             27.94.

2#仓~HY5             35.37.

3#仓~HY5             41.44.

4#仓~HY5             47.17.

5#仓~HY5             50.46.

6#仓~HY5             54.39.

7#仓~HY5             60.48.

8#仓~HY5             63.78.

计算得出平均滞后时间：5.31秒，结合配料实际工艺特点（出料瞬间料流偏大），确定目标为：滞后时间≤1秒。

3  改进实施

3.1  老区

（1）测量实际落料料流运行间隔时间。

（2）计算并确定理论滞后时间。

（3）根据实际生产工艺配置情况，合理修定理论滞后时间。

（4）编程安装滞后时间（实际安装滞后时间结合安全启动要求进行了调整，相关数据见表1）。

① 在全自动配料线安装滞后时间。

② 半自动（目前常用配料方式，在配料室工艺微机上相关界面设定启动）、手动配料线不（配料现场启动，一般不采用）安装滞后时间，设置“提高料头料尾准确度标准作业看板”，由岗位工经验控制。电子看板内容如下：

a）标准：在原配料启动界面（见图4），每个仓号右侧显示标准滞后时间；自8#仓向1#仓显示向上箭头（启动或停止的标准次序）。

b）在界面中选取适当位置处加装秒表显示实际时间（说明：秒表设置两种启动方式，一是自8#仓启动时开始计时，二是自鼠标单击启动时开始计时）。

（5）实际检测料头料尾滞后偏差，如达到目标值则开始制定手动操作标准，如未达到目标值则重新启动上述第（3）步骤。

3.2  二区

（1）测量配料室电子秤之间间距尺寸，见表2。

（2）计算并确定理论滞后时间（秒）。

（3）根据实际生产工艺配置情况，合理修定理论滞后时间(秒)。

（4）编程安装滞后时间（实际安装滞后时间结合安全启动要求进行了调整，相关数据见表3）。

① 在全自动配料线安装滞后时间。

② 半自动（目前常用配料方式，在配料室工艺微机上相关界面设定启动）、手动配料线（配料现场启动，一般不采用）安装滞后时间，设置“提高料头料尾准确度标准作业看板”，由岗位工经验控制。电子看板内容如下：

a）标准：在原配料启动界面（见图5），每个仓号右侧显示标准滞后时间（具体数据如下）；自10#仓向1#仓显示向上箭头（启动或停止的标准次序）。

b）在界面中选取适当位置处加装秒表显示实际时间（说明：秒表设置两种启动方式，一是自10#仓启动时开始计时，二是自鼠标单击启动时开始计时）。

（5）实际检测料头料尾滞后偏差，如达到目标值则开始制定手动操作标准，如未达到目标值则重新启动第3措施。

4  改进效果

4.1  质量指标

系列措施的不断落实和推进，有效提高了料头料尾准确度，最直接的影响参数——混匀料质量波动降幅明显。统计改进前后莱芜分公司炼铁厂混匀料TFe、SiO2波动如下（见图6）：

分析图6，老区混匀料硅、铁波动幅度相近，二区混匀料硅、铁波动幅度差距较大，相对而言，加权平均偏差更为直观地反映出了混匀料质量情况。因混匀料质量波动受季节等不可控因素影响较大（1-2月冰冻、7-8月雨水），且本项目主要集中于3月份完成项目改进，因此重点选择3-6月份混匀料质量数据（见图7），计算得出老区、二区混匀料加权平均偏差分别为0.2943、0.3027。且经现场检测，相邻料头料尾滞后偏差1秒；因此，得出结论：目标达成。

4.2  经济效益

3月份项目主体改进措施完成，且3-4月份季节特点等波动因素基本一致，故取4月份为改善后、3月份为改善前，统计数据见表4。

根据经验：混匀料SiO2波动是制约烧结碱度的要因，TFe波动每降低0.1%，烧结矿产量提升0.28%，固体燃耗降低1.2%。因此，以3-4月份数据位计算依据，老区、二区TFe波动分别降低0.012（0.2853-0.2733）、0.0248（0.256-0.2312），取其平均值为0.018，计算经济效益为88.32万元/年。另外，固体燃料消耗量有效下降，不仅为高炉生产顺行奠定了较好的原料基础，更减少了能源材料消耗，在环保压力越来越大的当前形势下，具有较高的推广价值。

5  结论

提高配料料头料尾准确度实践，改变了传统经验控制方法，通过挖掘元监控设施的技术潜能，安装自动化程序，界面清晰，手动或半自动操作时可操作性强，实现了可视化操作。也加强了“防呆”式管理。同时，通过系列改进措施的推进完善，真正做到了落实精益生产理念，消融了质量成本“冰山一角”，且有效提升了配料混匀工序的生产质量（TFe波动降低0.018），为同行业提供了可借鉴的成功案例。