韶钢6号烧结机的自动采制样系统

    关键词烧结矿质量检验采样机  自动采制样转鼓试验

1前　言

    韶钢烧结厂原有一台105 m²烧结机和一台360 m²烧结机，烧结过程自动化控制水平较高，但是成品烧结矿的取、制样系统却比较落后，采用的是人工控制，机械采样，人工制样。随着烧结机的大型化，每次的采样量随之增多，检验工的劳动强度大，加之现场环境极差，存在很多不安全因素。2007年新建6号(405 m²)烧结机时，考虑到成品取制样的高效、安全和更具代表性，故采用了一套全自动采样、制样、弃样系统。该系统投运后，检验工的劳动强度大大降低，工作环境得到改善，烧结矿质量检测也由于人为因素的减少变得更加准确和客观，更有利于指导生产操作。

2  自动采、制样机系统的构成及工作流程

  　烧结矿采制样系统由皮带头部采样机、初级皮带给料机、单层振动筛(5台)、振动给料秤(5台)、入鼓可逆皮带给料机、转鼓装置、摇筛、称重料斗秤(2台)、颚式破碎机、缩分器、对辊破碎机、弃料皮带机以及配套电控等部分组成。系统启动后，采样机在主皮带头部取得试样后，通过溜管送人皮带给料机；根据检验分析需要，样品经电动三通管分料器均匀地送人不同的制样系统中，其中一路进入破碎缩分(化学样的制备)系统；另一路进入粒度筛分和机械强度分析系统，具体流程见图1。

2．1化验样破碎缩分系统

    矿样经皮带给料机和电动三通管分料后，其中一部分输送至颚式破碎机，破碎到13 mm以下，再经溜管送入缩分器进行缩分。试样经缩分后分为两部分，一部分通过溜管进入对辊破碎机，破碎至3mm以下，然后直接落人样品罐(桶)中，送化验室化验；另一部分则作为弃料经大倾角皮带机返回成品矿主皮带。

2．2粒度分析系统

    试样经过皮带给料机和电动三通管分料后进入1^#单层振动筛(筛孔16 mm)，筛上>16mm。粒级的样品进入2^#单层振动筛(筛孔25mm)，筛下<16 mm粒级的样品则进入3^#单层振动筛(筛孔10 mm)。2^#振动筛将试样分成>25 mm和25~16 mm两种粒级，>25 mm粒级的样品进入4^#单层振动筛(筛孔40 mm)，25～16 mm粒级的样品进入3#减量秤。3^#振动筛则将试样筛分成<10 mm和16～10 mm两种粒级，16～10mm粒级的样品进入4^#减量秤，<10 mm粒级的样品进人5^#单层振动筛(筛孔5 mm)。4^#振动筛又将试样筛分成>40 mm和40~25 mm两种粒级，>40 mm粒级的样品进入l^#减量秤，40～25 mm粒级的样品进入2^#减量秤。5^#振动筛将试样筛分成<5 mm和10—5 mm两种粒级，10～5 mm粒级的样品进入5^#减量秤，<5 mm粒级的样品进人6#减量秤。1^#～6^#减量秤自动称出各粒级样品的重量，得出各粒级的百分含量。

2．3机械强度检测系统

    成品样筛分后，将其中l0～16 mm、16～25 mm、25～40 mm粒级的样品通过减量秤按比例配成15±0．15 kg样品，经可逆皮带给料机(正转)送人自动转鼓机，按国家标准进行转鼓试验。剩余部分通过可逆皮带给料机(反转)返回到大倾角皮带机。

  转鼓试验完成后，试样全部送人鼓后机械摇筛，筛分成≥6．3 mm、<6．3 mm两部分。经料斗秤称出各自的重量，系统据此计算出试样的机械强度。<6．3 mm粒级的试样还可以取出做抗磨指数(<5 mm量)检验。

3  自动采制样系统的特点

    1)采用旋斗式(皮带头部)取样机，所取皮带料面完整，使取样更具有代表性。与截取式皮带取样机相比，旋斗式取样机占地小、投资省，结构简单，易维护。

    2)系统采用PLC控制系统，可实现自动定时采样、制样、配鼓、计算及自动生成检验报表等。具有直观的可视化操作，实时画面监控，整个系统可在线修改，具有开放性、灵活性和可扩展性等优点。

    3)试样筛分采用单层振动筛，筛分效果好，也便于检修与维护。

    4)采用减量给料电子秤，可实现准确、自动称重配鼓。

    5)经过二次破碎一次缩分得到的烧结矿化学分析样更具真实性和稳定性。

    6)采用大倾角皮带机弃样，缩短了皮带的运输距离，同时也大大减轻了工人的劳动强度。

4应用情况

4．1烧结矿化学分析样

  每次采样量在100 kg左右，经二次破碎一次缩分得到<3 mm的化学分析样1 kg左右(而4号、5号机取化学样时只用小铲子在皮带上取样，每次不到1公斤)，再经过缩分、磨样得到的烧结矿化学分析样，更具代表性和真实性。

    6号机投产后，经过几个月的运行，在原料、装备和操作等条件与5号机基本相同的情况下，与其相比，烧结矿化学成分稳定性明显高于5号机(见表1)。如此也可看出，自动取制样对生产的指导作用更强。

4．2转鼓试验

4．2．1入鼓、出鼓量的变化

本系统采用减量给料电子秤，根据各配鼓粒级的重量采取先配大粒级，后配小粒级，先大电流快速配加至1 kg时改为小电流慢慢配加，这样由粗到细、由快到慢配加，保证了配加量的稳定与准确。配鼓前，可逆皮带给料机必须先反转排空积料，解决了出鼓重量超出入鼓量这一难题。这两项措施保证了入鼓重量基本上可以控制在15±0．15 kg(见表2)。

4．2．2转鼓指数的变化

    经过同一时间取样，分别进行人工与机械自动转鼓试验，其结果列于表3。由表3可知，筛分指数基本相同，而自动系统做出的转鼓指数略为偏高。

4．2．3转鼓指数偏高与出鼓重量偏低的原因

  　从表2、表3可以看出，自动转鼓指数较人工转鼓偏高，同时，出鼓重量偏低。究其原因，主要是自动转鼓机与手动转鼓的形状和密封性有所差别(见图2)、。

  　从图2可看出，手动转鼓机的密封性好，自动转鼓机的密封性差，旋转过程中所产生的粉尘被除尘风吸走，这是造成出鼓重量偏低的主要原因。另外，较手动转鼓而言，自动转鼓机少了一个侧面，试样的击打、摩擦面减少，部分试样提升、落下距离减小，因而造成了自动转鼓指数偏高。

4．3节约人力资源

    自动采制样系统自2008年2月投运以来，运行稳定，参数调整精确，能定时自动完成烧结矿的采制样和转鼓强度检验工作，基本不需要人工控制和调节，节约了8名定编人员。

5结语

    1)自动采制样系统运行稳定可控，保证了烧结矿取样具有代表性，能更真实的反映烧结矿实物质量。

  　2)系统全程自动采样、缩分、筛分、称量、弃样和生成报表。

    3)能大大减轻工人的劳动强度，节约人力资源。

    4)采用该系统进一步完善和提升了6号烧结机系统的自动化控制水平。