段宇炬，賈晉林，楊金剛，李 盛

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠(chǎng)，天津300301）

1 引言

高爐槽下篩分是礦石進(jìn)入高爐前的一道重要工序，其最理想的效果是既保證粒度＜5 mm的礦石粉末盡可能少（通常要求不超過(guò)5%[1]），同時(shí)，其篩下物跑粗部分（即>5 mm或大于其篩網(wǎng)規(guī)格尺寸）應(yīng)盡可能少，使礦石達(dá)到最大限度地利用，避免合格粒度的礦石進(jìn)入返礦，造成成本的浪費(fèi)。

受設(shè)備性能、管理及操作等多方面因素影響，多數(shù)企業(yè)的礦石篩分效率并不理想，通常只重視篩上粒度合格，保證入爐粉末少即可，而對(duì)是否有過(guò)多的合格粒度礦石成為篩下物，造成篩下物跑粗嚴(yán)重并不關(guān)心。更為極端者甚至認(rèn)為，篩下物跑粗越多，表明篩上入爐粉末越少，對(duì)高爐冶煉越有好處。事實(shí)上，這種放任篩下物跑粗的做法是極度有害的。雖然從表面上看，礦石入爐粉末確實(shí)少了，且5～10 mm粒級(jí)比例會(huì)降低，礦石平均粒度會(huì)有一定提升，對(duì)高爐料柱透氣性有好處。但是，我們還要看到，一方面跑粗的部分礦石成為返礦，本身利用價(jià)值就打了折扣，造成了成本損失；另一方面返礦無(wú)法直接入爐，必須要再次經(jīng)過(guò)燒結(jié)工序，至少還要犧牲燒結(jié)工序成本及額外的返礦運(yùn)輸成本，而前者通常在每噸90～140元（視熔劑添加量而變）。況且，返礦中大粒度料增加，特別是5 mm以上粒度料增加，會(huì)影響燒結(jié)造球過(guò)程，降低燒結(jié)混合制粒效果，使燒結(jié)混合料透氣性降低，進(jìn)而影響到燒結(jié)成品率、燒結(jié)燃料消耗及燒結(jié)礦質(zhì)量，并且會(huì)形成新一輪的惡性循環(huán)。

2 天鋼高爐礦石槽下篩分系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1 礦石篩分系統(tǒng)概述

2011年，天鋼煉鐵廠(chǎng)曾經(jīng)出臺(tái)了對(duì)高爐槽下篩分系統(tǒng)的考核獎(jiǎng)勵(lì)辦法，辦法規(guī)定：不定期抽查，非篩分設(shè)備原因，發(fā)生篩下物跑粗（按各倉(cāng)粒度標(biāo)準(zhǔn)）超15%按倉(cāng)次扣獎(jiǎng)，全月無(wú)超標(biāo)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。因篩分設(shè)備原因，礦、焦篩下物跑粗超標(biāo)則考核檢修?？紤]到新辦法應(yīng)設(shè)立過(guò)渡期，1、2月份暫按超30%考核。但實(shí)際結(jié)果是盡管1、2月份跑粗超標(biāo)均達(dá)12倉(cāng)次，考核力度較大，在較短時(shí)間內(nèi)迅速見(jiàn)到了效果，但好景不長(zhǎng)，由于管理方法和措施不到位，再加上一些不同聲音的干擾，此辦法實(shí)施時(shí)間不長(zhǎng)，又被迫中止了。此后，篩分系統(tǒng)的管理又重新回到了原點(diǎn)。

截至2012年6月，高爐礦石槽下篩分粒級(jí)有5 mm、6.3 mm兩種規(guī)格，分布情況見(jiàn)表1。

表1 天鋼高爐礦石槽下篩分粒級(jí)規(guī)格

2.2 礦石篩分系統(tǒng)跑粗情況介紹分析

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)測(cè)定的燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦的返礦率（可作為基準(zhǔn)值），并按照2012年6月份當(dāng)月測(cè)定的高爐礦篩的平均跑粗情況，計(jì)算出當(dāng)月燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦的實(shí)際返礦率如表2所示。其中，返礦單價(jià)為800元/t，價(jià)差欄目列出了燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦與返礦的價(jià)格差異值。

表2 天鋼高爐2012年6月實(shí)測(cè)篩分系統(tǒng)狀況

表2中實(shí)際返礦率計(jì)算公式為：

實(shí)際返礦率（%）=100×經(jīng)驗(yàn)返礦率/（100-篩下跑粗率）

3 篩分對(duì)煉鐵成本影響的分析及管理改進(jìn)措施

3.1 礦石篩分系統(tǒng)跑粗對(duì)煉鐵成本影響分析

由于燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦與返礦價(jià)差的存在，篩下跑粗使原本價(jià)值高的、合格粒度的燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦，貶值為比原價(jià)值低200元/t以上的返礦，使入爐凈礦價(jià)格提高，造成了較大的成本浪費(fèi)。

下面以塊礦為例，進(jìn)行分析：

當(dāng)時(shí)使用的進(jìn)口塊礦平均單價(jià)1004.75元/t，CIQ檢驗(yàn)＜6.3 mm為11%，進(jìn)廠(chǎng)檢驗(yàn)＜6.3 mm不超過(guò)15%，故確定經(jīng)驗(yàn)返礦率為15%，即可以認(rèn)為進(jìn)口塊礦毛礦1004.75元/t，其中含15%返礦粉，返礦粉單價(jià)為800元/t，那么去除15%粉后的85%應(yīng)為凈入爐礦。凈入爐礦單價(jià)的計(jì)算公式為：

（毛礦單價(jià)×100-返礦粉單價(jià)×返礦率）/（100-返礦率）

經(jīng)計(jì)算，返礦率為15%時(shí)塊礦凈入爐礦單價(jià)為1040.88元/t，而由于跑粗率大，實(shí)際返礦率為21.42%，此時(shí)，塊礦凈入爐礦單價(jià)升高至1060.56元/t，升高了 19.67 元/t。

依此類(lèi)推，可分別計(jì)算出由于篩分系統(tǒng)跑粗率大，導(dǎo)致燒結(jié)礦、球團(tuán)礦凈入爐礦單價(jià)的升高值，按照2012年6月份當(dāng)月實(shí)際單位凈礦消耗量，可計(jì)算出單位生鐵成本升高的金額。由于返礦率升高導(dǎo)致煉鐵成本升高分類(lèi)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 天鋼高爐2012年6月篩分系統(tǒng)影響成本統(tǒng)計(jì)

從表3不難看出，由于槽下篩分跑粗率較大，導(dǎo)致燒結(jié)礦、球團(tuán)、塊礦凈入爐單價(jià)升高，并導(dǎo)致煉鐵成本分別升高 8.97 元/t、6.53 元/t、4.87 元/t，總計(jì)造成煉鐵成本損失20.37元/t，即可見(jiàn)其對(duì)煉鐵成本的影響是非常大的。

3.2 關(guān)于返礦價(jià)格對(duì)煉鐵成本影響分析

返礦的價(jià)格，由于各廠(chǎng)定價(jià)方法不同，可能存在較大差異。但從長(zhǎng)期來(lái)看，由于返礦的產(chǎn)生、使用是平衡的，其定價(jià)高低對(duì)煉鐵實(shí)際成本沒(méi)有影響。

本文中，返礦由于其品位略低于原燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦，另外，同品位的塊、粉差價(jià)本是慣例，其定價(jià)水平也基本與實(shí)際相符。

3.3 關(guān)于經(jīng)驗(yàn)返礦率對(duì)煉鐵成本影響說(shuō)明

不同的礦種含粉率不同，導(dǎo)致經(jīng)驗(yàn)返礦率不同。天鋼所使用的礦、球，返礦率最低可達(dá)3%～5%，而近來(lái)為了追求低成本、高效益，采購(gòu)了一些廉價(jià)礦，部分礦返礦率可高達(dá)30%以上。但即使在這種情況下，跑粗也應(yīng)嚴(yán)格控制，測(cè)算表明，隨著經(jīng)驗(yàn)返礦率的升高，篩下跑粗對(duì)成本的影響是增大的。

3.4 關(guān)于焦炭篩分系統(tǒng)跑粗對(duì)煉鐵成本影響提示

供應(yīng)給高爐的焦炭在槽下進(jìn)行兩級(jí)篩分，其中12～25 mm部分作為焦丁送入焦丁倉(cāng)混入礦批中使用，12 mm以下焦炭粉末作為焦粉（返焦）返回料場(chǎng)，再供應(yīng)至燒結(jié)作為燒結(jié)燃料使用。由于多數(shù)企業(yè)對(duì)入爐焦炭粒度過(guò)度重視，經(jīng)常發(fā)生篩下物跑粗較多情況，導(dǎo)致＞25 mm以上焦炭降級(jí)為焦丁，＞12 mm以上焦丁降級(jí)為焦粉使用，由于焦炭與焦丁、焦粉差價(jià)在300～500元/t，跑粗相當(dāng)于焦炭貶值降低使用，會(huì)導(dǎo)致入爐凈焦價(jià)格升高，從而導(dǎo)致煉鐵成本的無(wú)謂升高。由于焦炭在煉鐵的使用更加復(fù)雜，本文暫不詳述。

3.5 篩分系統(tǒng)精細(xì)化管理改進(jìn)措施

3.5.1 建立組織機(jī)構(gòu)，細(xì)化摸底調(diào)查

2012年7 月，煉鐵廠(chǎng)選拔了一批年輕的技術(shù)人員充實(shí)到生產(chǎn)和管理的重要崗位，以此為契機(jī)，以細(xì)化成本管理為核心，重新梳理了一些規(guī)章制度和考核辦法。

為了挖掘降成本潛力，由生產(chǎn)技術(shù)科牽頭，以設(shè)備管理科、檢修作業(yè)區(qū)為技術(shù)支持和后盾，以作業(yè)區(qū)原料供應(yīng)系統(tǒng)為管理對(duì)象的篩分系統(tǒng)管理小組宣告成立。小組成立后，首先從基礎(chǔ)工作入手，對(duì)所有作業(yè)區(qū)的相關(guān)篩子進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)建檔，并對(duì)每個(gè)篩子的所屬區(qū)域、篩網(wǎng)形式和規(guī)格、當(dāng)前料種、責(zé)任人員等進(jìn)行了摸底確認(rèn)，并對(duì)每個(gè)篩子的篩分效果、篩網(wǎng)更換情況進(jìn)行了為期3個(gè)月的跟蹤考察，對(duì)工作中發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)的問(wèn)題及時(shí)組織相關(guān)部門(mén)開(kāi)會(huì)并通報(bào)解決，但不納入考核。

3.5.2 強(qiáng)化三級(jí)設(shè)備點(diǎn)檢

跑粗問(wèn)題不但與設(shè)備有關(guān)，還與設(shè)備的非正常使用有很大關(guān)系，如篩網(wǎng)卡料未及時(shí)清理，篩網(wǎng)磨損未及時(shí)發(fā)現(xiàn)與維修等。針對(duì)這些問(wèn)題，小組決定強(qiáng)化對(duì)篩子的三級(jí)點(diǎn)檢，日常點(diǎn)檢由篩子所在崗位人員實(shí)施，專(zhuān)業(yè)點(diǎn)檢由檢修責(zé)任部門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員實(shí)施，雙方對(duì)所發(fā)現(xiàn)的篩網(wǎng)破損等異常情況相互溝通并分別向有關(guān)上級(jí)部門(mén)匯報(bào)，專(zhuān)業(yè)工程師負(fù)責(zé)對(duì)篩子設(shè)備是否需要維修與更換拿出權(quán)威意見(jiàn)并付諸實(shí)施。

3.5.3 細(xì)化考核，明確責(zé)任，抓好落實(shí)

由于多方重視，問(wèn)題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并落實(shí)解決，篩分系統(tǒng)管理提升了一個(gè)層次，篩分系統(tǒng)跑粗率得到了有效的控制。后經(jīng)篩分系統(tǒng)管理小組慎重研究決定，針對(duì)每個(gè)篩子設(shè)立了篩上、篩下考核標(biāo)準(zhǔn)，確定了考核標(biāo)準(zhǔn)以篩子當(dāng)時(shí)使用粒級(jí)為準(zhǔn)，發(fā)生超標(biāo)情況分別考核相關(guān)責(zé)任部門(mén)。本著穩(wěn)步推進(jìn)的原則，繼續(xù)設(shè)立2個(gè)月過(guò)渡期，在過(guò)渡期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題警告并督促解決，自2013年1月開(kāi)始正式納入考核。

4 篩分系統(tǒng)管理實(shí)施效果

針對(duì)篩分系統(tǒng)管理的一系列措施運(yùn)行以來(lái)，篩分系統(tǒng)的運(yùn)行效率持續(xù)提高，2013年4月燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦實(shí)際跑粗率分別為15.7%、11%、8.3%，均有很大改善，與2012年6月相比，篩下跑粗率分別下降了5.42%、36.07%、21.66%，按2013年4月實(shí)際價(jià)格計(jì)算，其對(duì)煉鐵成本的影響降低至7.39 元/t，見(jiàn)表 4。

表4 天鋼高爐2013年4月篩分系統(tǒng)影響成本統(tǒng)計(jì)

由于受設(shè)備篩分效率的限制，完全避免跑粗是不可能的，從上面數(shù)據(jù)看，2013年4月實(shí)際跑粗率控制在8%～16%，經(jīng)分析已基本達(dá)到了控制目標(biāo)，進(jìn)一步改進(jìn)的潛力很小。

從對(duì)成本影響的絕對(duì)值看，由于跑粗改善導(dǎo)致煉鐵成本損失降低了12.98元/t，下降了63.7%。由于不同時(shí)期礦種、礦價(jià)不同，上述對(duì)比數(shù)據(jù)存在一些不可比因素，因此，我們不妨換一個(gè)角度，從篩下跑粗導(dǎo)致的成本損失額占當(dāng)期煉鐵成本的比例的相對(duì)值變化來(lái)衡量其影響，這樣的比較應(yīng)該是經(jīng)得住推敲的。經(jīng)計(jì)算，由于跑粗率下降，其對(duì)煉鐵成本的影響比重由原來(lái)的7.4‰降低至現(xiàn)在的2.9‰，下降了4.5‰，降低了一半以上（見(jiàn)圖1），說(shuō)明降低篩下跑粗效果十分顯著，其對(duì)降成本的作用也是非常有說(shuō)服力的。

5 結(jié)論

（1）篩下物跑粗率升高，合格粒度的礦石進(jìn)入返礦增多，造成實(shí)際返礦率升高，導(dǎo)致凈入爐礦單價(jià)升高，是煉鐵成本升高的重要影響因素。

圖1 篩分管理效果對(duì)比圖

（2）礦種不同，經(jīng)驗(yàn)返礦率不同，對(duì)返礦率高的廉價(jià)礦，篩下跑粗對(duì)煉鐵成本的影響更加突出。

（3）加強(qiáng)管理，提高礦石篩分效率，在保證入爐粉末低的情況下，盡量降低礦石篩下物跑粗比例，對(duì)煉鐵降成本作用大。

（4）強(qiáng)化焦炭的合理使用，適當(dāng)降低焦炭篩下物跑粗，有利于降低煉鐵成本。

（5）細(xì)化篩分管理對(duì)降低煉鐵成本有重要意義。

[1]周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2002.