韶钢原料场改进混匀矿配料的实践

韶钢原料场改进混匀矿配料的实践

王建平  刘跃湘  张全新  许志梅

(广东省韶关钢铁股份有限公司原料厂)

摘要   分析了韶钢原料场混匀配料过程中存在的问题，通过采取有效措施，使混匀矿质量得到提高，2008年，混匀矿TFe稳定率达到70％以上，σ_TFe、σ_SiO2分别达到0．30和0．25，取得了良好的效果。

关键词   混匀矿  配料  品位稳定率  质量

1  概  述

    混匀矿是烧结生产的主要原料，其质量好坏直接影响到烧结生产过程和烧结矿质量，进而影响到高炉冶炼。混匀矿质量的好坏除受各种原矿本身质量影响外，混匀配料技术也是影响其质量的重要因素。

    韶钢混匀料场的配料生产工艺流程见图1。混匀配料作业区由20个混匀配料槽(分A、B两列，每列10个，每个料槽容积为350 m³)和4个混匀料条组成。主要参与配料的含铁物料有10多种，包括：高硅精矿粉、低硅精矿粉、澳矿粉、褐铁矿粉、磁铁矿粉、烧结返矿、球团粉、氧化铁皮、钢渣、电炉污泥等，同时参与配料的矿种一般为7种。配料矿槽为称重式圆锥贮槽，每个槽下装有一套定量圆盘给料机(给料量为0～300 t／h)。在每台定量圆盘给料机下方设有一台电子皮带秤，A系列10台圆盘所配物料汇集到堆−1皮带(称为配料A系统)，B系列10台圆盘所配物料汇集到堆−2皮带(称为配料B系统)，A、B系统可通过皮带实现互通和汇集。混匀矿配料作业采用自动控制，由操作员在控制室将配料比输人电脑，启动配料系统，被选定料槽中的物料便由定量圆盘给料机均匀切出到电子皮带秤上，再汇集到同一条堆料皮带(堆−1或堆−2)上，然后通过混匀堆料机的连续走行、堆积，进行分层铺料造堆，形成混匀矿。

    韶钢原料场混匀矿质量的检测及评价方法如下：在混匀矿输出途中的胶带机上设置皮带中部自动采样机，所采样品送至检测中心分析其TFe、SiO₂、粒度组成和水分含量。以σ_TFe、σ_SiO2来评价混匀大堆的成分波动情况。

    计算公式如下：

    除标准偏差外，韶钢原料场还采用成分稳定率来评价混匀矿质量，其计算公式如下：

    成分稳定率=(样本中的合格样品次数÷总样品次数)×100％

    合格样品指TFe(全铁)的检测含量和SiO₂的检测含量同时在目标范围之内。

    公司规定混匀矿质量指标：TFe品位为60％，SiO₂含量为4％，TFe波动不超过±0．5％，SiO₂波动不超过±0．3％。每个混匀料堆使用时，根据所取样本得出混匀矿的TFe品位和TFe、SiO₂波动情况，满足要求则合格，反之则不合格。同时，公司年度生产计划中规定了混匀矿σ_TFe<0．30；σ_SiO2<0．25；TFe成分稳定率>67％。凡未达到年度生产目标的，要进行分析并采取措施。

2混匀矿配矿中存在的问题

    实际生产中，混匀矿质量往往与目标值产生偏差，其主要原因如下：

    (1)原矿成分波动大。同一品种原料TFe成分波动大；不同品种成分极差大。由于一次料场小，矿种多，有时会造成矿种之间的边界不明确，产生混料。

    (2)电子皮带秤称量不准，标定不及时；维护、保养不到位。

    (3)料堆端部料偏析大。由于料堆是不规则的三角柱体，其端部形状和层距不规则，通过对混匀矿粉取样进行TFe分析，结果证实堆头、堆尾TFe成分波动大。

    (4)人为因素影响。由于原料变化或铁前生产的需要，有时中途会改变配比；有时还会在料堆上加盖单种料。

    (5)天气影响。雨季时，矿粉含水率高，分散性差，而且料堆较高时易出现塌方，造成堆料层数少。

3提高混匀矿质量的措施

3．1确定合理的混匀矿配比

    韶钢原料场经过几年的生产摸索，逐步掌握了本地矿、进口矿、生产循环物料等原料的性质，确定了满足韶钢烧结、炼铁工艺条件的合理的匀矿配比。为提高和稳定混匀矿品位，使用进口矿(澳矿粉、南非粉、印度粉等)比例约为32％；为合理利用本地资源，降低生产成本，使用本地矿(精粉、磁粉、褐粉)比例约为54％；烧结返矿比例一般为9％；厂内杂料(钢渣、污泥、氧化铁皮粉等)比例约为5％。另外，确定了匀矿中粒度料(包括粉烧、澳矿粉、球团粉)配比不低于30％的配矿原则，对于保证烧结料的透气性，提高烧结机速度起到了积极的作用。从2004年以后，混匀矿配比较稳定，见表l。

3．2  实行配料槽下单品种取样化验

    为获得参与配料的单种料成分，使配料更加准确，2004年底新配料系统投产后，实现了在料槽下每班对各个单品种物料进行取样化验，以各个单品种物料的成分点均值作为该品种成分进行配料计算，较准确地解决了配料计算的成分来源问题，收到了良好的效果。

3．3  强化对配料电子秤的校秤管理

    混匀配料电子秤系统于2001年12月投入使用后，由于电器元件控制系统故障较多，配料精度较差。2001～2004年间，电子秤实际误差在±2％以上。2004年新配料系统投产后，加大了设备维护和检修力度，规定电子皮带秤每季度调校一次，使配料精度得到明显提高，实际误差控制在±0．5％以内，为实现匀矿精确配料创造了良好的条件。

3．4减少人为因素的影响

    2004年新配料系统投产后，编制了混匀配料操作规范。要求每个混匀大堆在堆料前，其配比必须经过严格计算和审批；配料期间严格按照审批后的配比操作，严禁擅自更改；发现缺料种时，必须立即停止配料，待料种备齐后方可继续作业。

3．5采取混中矿粉取样分析

    为及时掌握和控制配料情况，2004年混匀料场改扩建时，在配料与堆料之间的转运皮带上安装了2台皮带中部自动取样机(A、B堆料系统各安装一台)。通过皮带中部自动取样机将刚配出的矿粉(称为混中矿粉)取出，进行化验分析，以及时掌握配料是否准确。一旦发现混中矿粉的成分与目标值偏差较大(>2％)，便立即分析原因，及时采取对策，确保配料系统配出的物料达到目标值，减少混匀矿的成分波动。采取混中矿粉取样检验后，对配料工序起到了很好的监督作用。

4结  语

    韶钢原料场通过改进配料技术，加强生产管理和质量监督，使混匀矿质量逐年提高，见表2。

    由表可知，TFe稳定率由2002年的50％提高到72％，σ_TFe、σ_SiO2分别由2002年的0．86、0．75，降至0．30、0．25，为烧结和高炉生产提供了质量稳定的原料。同时，也在原料混匀技术及生产管理方面积累了丰富的经验，为今后的进一步发展奠定了基础。