太钢炼铁厂实施高炉生产预警管理体系纪实

    太钢炼钢厂从2002年4月正式实施高炉生产预警管理体系以来，效益凸现，已经连续20个月高炉没有发生大的波动。在探索中，他们创造性地提出“不稳定指数”这一概念，也被他们称为UF指数，对高炉的运行情况起到了明显的预警作用。
    走进太原钢铁集团炼铁厂高炉的值班室，墙上都张贴着一张高炉生产预警管理体系图，将影响高炉炉况的种种因素分析、归纳，并以数字量化的形式来反映高炉的运行情况，包括参数名称、控制范围、超范围措施、分值等。每班的值班工长通过对炉况分析得出的数字进行判断，就可以及时发现高炉炉况的波动迹象，采取针对措施，将损失控制在最小的范围内，在控制好本班高炉正常运行的同时，也为下一班生产创造了条件。
    太钢炼铁厂的高炉生产预警管理体系和TPM管理方法思想一致，提倡全员参与、多因素综合考虑，用系统的理论解决高炉稳定运行的难点，这在国内还是第一家。高炉生产预警管理体系从2002年一季度在太钢炼铁厂试运行以来，没有出现大的炉况失常现象，这在全国 败坏业达到领先水平。仅从2002年与2001年太钢的生产对比中我们就可以发现，无论是炉况波动、失常的次数，还是强度都得到了有效控制，仅仅同样的是时间内增加的产量一项即可增效510万元，节约燃料费用310万元。
    炼铁高炉是连续运行的密闭压力容器，内部进行煤气和炉料之间的传热、传质的物理化学反应，高炉生产能否正常有效运行取决于多方面的因素，有原燃料、能动介质、操作水平和生产组织等各方面的收集、分析、归纳，相关的数据资料很多而且变化大。太钢炼铁厂4座高炉分属4种不同的容积，而且技术装备水平各异，这就使操作水平与管理水平处在不同层次，外部环境的变化很容易造成高炉的不稳定性，再加上不同的操作人员调整的方面与力度不一样，这样就使高炉长期处于波动状态，给高炉的生产组织带来负面影响。
    原来高炉炉况出现问题，只是进行单一的调整，哪儿出现问题往哪儿堵。有没有一种系统的管理方法，能更直接、迅速、准确地判断高炉运行的情况呢？该厂经过分析，把扭转每年发生的高炉炉况失常作为突破口，由全厂各部门协调，共同制定了高炉生产预警管理制度，确立了保证高炉长期稳定顺行的攻关目标。
    太钢炼铁厂生产系统收集了全厂4座高炉2001年全年所有的高炉崩、悬料、炉况波动、失常的数据，按8大类、48小项分类整理，总结事故的原因和处理过程；技术系统对高炉听任规程进行了新的修订，对高炉的几千个数据重新进行了测定、计算，对生产系统提供的数据再进行进一步的分析，从中找出共性的规律；生产系统、技术部门和各高炉工段共同制定出一套反映高炉炉况稳定性的数值体系（创造性地提出“不稳定指数”这一概念，用UNFIRM表示，以下简称UF指数），再对种类数据赋予不同的分值，按照不同的分值将分值体系划分为正常、控制、调整、失常等范围，针对不同的范围制定出不同的调整手段；设备系统力争将设备运行状况对高炉炉况的影响降低到最小，同时制定出影响高炉正常生产的设备列表、处理问题的对应时间。万事俱备后，太钢炼铁厂首先把稳定性较好的3号高炉作为试点。经过1个多月的试运行后，该厂又召集高炉的生产操作人员结合3号高炉试运行情况以及各高炉的具体情况，进行了讨论、研究，对各自相关内容进行了充实、完善，如4号高炉的十字测温数据、3号高炉的炉顶料面红外成像数据等。
    随后，该厂又制定出一套保证体系执行的制度：将高炉生产预警管理体系与高炉的日常操作联系起来，要求操作人员，在高炉生产预警管理体系下对高炉炉况进行调整，并将其纳入日常标准化考核体系进行管理；高炉生产预警管理体系要求以班为单位(8小时)对炉况进行一次全面分析，采集各部分数据进行量化归纳，得到一个总体评价性的UF值，即炉况不正常指数，它显示的分值能预警炉况的运行状态，同时指导下一步的操作方向。
    UF值反映的是炉况整体运行的状态，具体影响因素由以下几部分的分值结果来体现：一、条件指数，包括入炉矿石品位、碱度变化、入炉粉率、返矿率、焦炭强度和化学成分、设备运行状况和休风率、能动介质保供、生产组织保证等方面，分值比例为25%。太钢炼铁厂针对这些影响因素相应建立了《太钢炼铁厂原燃料质量检测办法》、《设备保证体系》、《生产组织要求》等管理办法，每天定时对来料的物理化学性质进行抽检，对优质品、合格品、不合格品进行分类，UF值变化时发出警告，处理的同时向供料单位反馈信息，影响严重时还可申报上级主管部门进行索赔。二、炉况反映指数，包括鼓风机工作状况、风量一风压关系；喷吹物燃烧效果、理论燃烧温度和鼓风功能、渣铁温度、煤气利用率、风渣口损坏情况、复风顺利状况等方面，分值比例占42%。体系运行时按小时监控，可以及时修正异常变化，保持正常的冶炼进程。三、炉体反应指数，包括炉体各层温度、各层压力和压差、内衬侵蚀程度、炉壳温度变化等，分值比例为28%。这部分标志高炉本体是否在安全范围之内，决定高炉的长期冶炼水平。四、异常情况指数，包括影响高炉的非常规因素，如天气因素、自然灾害、人为失误等，分值比例5%。
    在太钢炼铁厂生产经营日报上，我们可以看到4座高炉的UF值，从中就可以判断出高炉每天的运行情况，而每班值班工长的工作核心就是保证高炉的UF值控制在安全范围内。
    高炉生产预警管理体系在太钢炼铁厂4座高炉运行以来，充分显示了这套管理体系的优越性：快捷的时效性，各部分因素异常时可以在第一时间作出反应，及时指导炉况的运行方向；警示的准确性，UF值升高能准确表示发生异常的部位和状况，给操作者明确的指示；客观合理性，经过一年多的运行实践，该厂又对高炉生产预警管理体系的内容和分值进行了多次的修订和完善，日趋合理。
    今年4月初，3号高炉预警体系发出警示，UF值由正常的3.0升高到6.5，原因是焦炭质量发生变化，其灰分从12%升高到13.80%，耐磨强度M10从7%升高到8.5%，抗碎强度从80.8%下降到76%，系统提示高炉应该控制操作。操作工人立即采取针对性措施，保证了炉况的顺利运行，降低直接经济损失95万元。4月底，4号高炉的UF指数又异常升高，预警体系警示炉基温度升高较快，按照程序要求，应该采取护炉措施，否则将影响到生产安全。炼铁厂相关部门立即全面勘测了炉基状况，计算热负荷和炉缸侵蚀程度，并采取了加钒钛矿、强化冷却、调整送风制度等一系列有效措施，在最短时间内控制了炉基温度水平，保证了高炉的安全生产。高炉生产预警管理体系在这两起事件中无疑充分显示了其重要的保障作用。
    太钢炼铁厂从2002年4月正式实施高炉生产预警管理体系以来，效益凸现，已经连续20个月没有发生大的波动，特别在今年烧结矿、焦炭、铁矿出现波动的情况下，炉况一直比较稳定。在炉况稳定性增强后，生铁质量也稳步提高，设备的使用寿命也得到延长，高炉日常维护工作量与费用也大大降低。