河南济钢200万t原料场设计特点及生产实践

摘  要本文介绍了河南济钢200万t原料混匀料场工艺设计特点，分析了投产后二年多来生产运行状况及生产过程中存在的问题，指出了下一步的努力方向。

关键词原料，原料场，设计特点，生产实践

1  前言

    河南济钢原有原料堆场主要用于全厂矿石和焦炭的贮存，由于堆场面积狭小，原燃料种类多，又缺少混匀设施，造成原料成分不稳定，波动大，影响烧结和炼铁生产。随着公司规模的不断扩大，建设机械化的原料场形在必行。原料场分两期建设，一期按年产生铁能力200万吨相配套原料场，除部分供料设施不建外，其它设施全部建成，工程投资8219万元；二期继续完善供料、控制等设施，在预留场地扩建成与年产生铁能力300万吨相配套的综合原料场，最终形成完整的综合原料场，主要承担烧结、球团、炼铁所需原燃料的受卸、贮存、混匀和输送等任务。原料场根据现有场地条件及物料品种、供需关系设计，最大限度的发挥其功能作用，其主要技术经济指标：一次料场年含铁原料受料量为～330万t，二次料场混匀料堆数为2堆，总堆存量为～18万t。原料场采用集中管理模式，进行统一的卸、堆、取、运及混匀加工等作业，一方面可减少原燃料的二次倒运，另一方面可解决含铁原料波动的问题，为烧结、球团、炼铁提供成分稳定、粒度均匀的优质炉料。

2  200万t原料场工程设计特点

    新建原料场工程场地布置紧凑，物料流向短捷顺畅。厂区公路通畅，便于维护检修且节省投资。工艺流程，主要设备选型，三电一体化控制水平等达到了国内同类型原料场的先进水平。

    原料混匀料场所有原料均按火车和汽车运输进场考虑，含铁原料主要按进口矿和国内粉矿、精矿、粗粉及少量块矿。原料场设有原料接受、一次料堆、混匀配料、混匀料堆的现代化混匀料场为保证烧结球团正常生产。原料场年供应量约330万t，分批量按品种堆存在一次料场内，其中一次料场贮料量为55天用量，二次料场每堆贮料量为10天用量。

2．1原料场厂址

    结合我公司实际，原料场选在市水泥厂东围墙以东、钢4线以西、济钢水泥厂新成品库(含新成品库)以北、高庄住户以南的位置上，宽约240m，长约670m，面积约16万m²。此范围包括建钢5线，钢5线建在钢4线以西，宽度约10m。在原料场的西侧设有一个门岗，与市区公路相通，原料场的四周为环形公路，这是厂区的主要通道，同时也是料场车运输的通道。

2．2原料场工艺

    原料场各种原料进场考虑采用火车和汽车运输进厂。进场的含铁原料分别由汽车受料槽或火车加卸料车和皮带机接受，通过皮带机送至一次料场。原料场主要用于烧结含铁原料、球团矿及高炉块矿的堆存和烧结含铁原料的混匀，由汽车受料槽、火车卸车机、一次料场、大块筛分室、混匀配料设施、二次混匀料场、混匀料和球团矿输送系统等组成。

(1)    汽车受料

    本厂生产过程中产生的含铁废料，如烧结除尘灰、高炉灰、轧钢皮、高炉返矿、球团返矿等采用汽车入场。另外烧结用的铁精矿(部分)也采用汽车入场。汽车受料槽有4个卸车位，每卸车位一次可接受一种物料，每个卸车位设有专门的汽车卸车台。汽车受矿槽设轻型防雨棚，受料槽下的给料装置采用圆盘给料机，物料经胶带机，进入一次料场堆存。胶带机设有电子计量秤，同样对进场物料进行计量累加。

    (2)火车卸料系统

  接受由火车运来的进口精粉、粉矿，设有25个车位，采用4台链斗门式卸车机卸料，全长400米，链斗门式卸车机直接卸到胶带机上，运往一次料场。

    (3)一次料场

    一次料场主要堆存烧结用粉矿和精矿、高炉块矿和球团矿。一次料场分3条，储量约20万m²，一次料场贮料量约为55天用量。

    料场组成：一次料场由3个料条组成，用以堆存由受料系统送来的各种原料，为混匀配料掌握料堆的化学成份和向炼铁、烧结球团提供有关原料的化学成份数据。

  (4)混匀配料设施

  混匀设施由大块筛分、混匀配料室、二次混匀料场等组成。

  1)大块筛分

  大块筛分采用单层振动筛筛出铁原料中的大块和杂物，避免预配料不准确。

  2)混匀配料室

  混匀配料室设混匀配料槽8个，槽下设定量圆盘给料机，可按设定的配料要求自动配料。

  3)二次混匀料场

  二次混匀料场为l跨2堆制，一堆工作，一堆备用；每堆长约200 m，宽32 m，高约9m，堆重约9万吨，供烧结机约10天左右的料量。

    (5)供料系统

    原料场供料输送系统采用胶带机输送物料，混匀料用胶带机送至两个烧结车间混匀料仓，在输送系统上设有物料计量皮带秤。

2．3总图运输

    (1)总图布置

    料场设计为长条形平面布置。料场内主要建筑有汽车受料槽、火车加卸料车、预配料室，其次是相关的转运站与胶带机通廊。各个料堆条设有堆、取料机。配合生产工艺设有供配电、给排水及通风除尘等少量附属设施。

    (2)一次料场与二次料场

    一次料场与二次料场平行布置，一次料场分为3条；二次料场为1跨2堆制，每堆长度约200m，宽32m。

    (3)运输、道路、排水与绿化

    一次料场的物料(包括原料与球团矿)由铁路或公路运输进场，料场内部运输均胶带机运输。火车加链板式卸车机和皮带接受物料运输至一次料场；汽车运输进场后以卸车台机械翻卸为主，辅以人工卸车场地，这样机动灵活，比较切合实际。

    料场道路为公路型，路面宽7．0至3．5m，两侧路肩宽1．5至0．5m。路面为水泥混凝土结构，一般荷栽汽——20级。道路内曲线半径6至9m。

    地面排水采用浆砌石块(或砖砌)的矩形明沟，一般沿道路肩设置侧沟，料堆料条纵轴方向两侧设置明沟或盖板沟，疏导场内地面水，水沟纵坡≥2‰，横穿道路或人行场地处设沟盖板。

绿化面积10%左右。结合当地实际选用树种与花卉，尽量选用吸尘、吸音、吸有害气体的植物。利用道路两侧与厂内空旷场地进行绿化。

2．4主要设备选型

  为了满足料场的堆取作业和受料系统能力的要求，根据工艺布置和能力计算来选用堆料机(堆料能力1000t／h)、取料机(取料能力800t／h)和其它设备。

    (1)门式螺旋卸车机

    门式螺旋卸车机卸料能力400t／h，Lk=8m，h=5．2m，大车行走机构配用2台电机，其规格为YZBY60—6／5．5KW一930r／min；螺旋升降机构电机规格为YZR160M1—6／5．5KW一930r／min；螺旋旋转电机规格为Y180M一4／20—1470r／min，链长2844．8mm(56节)。

    (2)斗轮堆取料机

    原料场设置一台DLH800．36桥式双斗轮混匀取料机，取料能力800t／h，设置一台DBHl000．26．5摇臂式混匀堆料机，堆料能力1000t／h，堆料机悬臂回转半径26．5m，回转角度±110°，堆料高度：轨上12m，轨下lm，行走速度：逆行速度25．5m／min，顺行速度16．6m／min，采用鳞状造堆方式。设置两台DQLZ800／1200．30斗轮堆取料机，堆料能力1200t／h，取料能力800t／h，堆取料机悬臂回转半径30m，回转角度±110°，堆料高度：轨上12m，轨下lm，行走速度：工作速度7m／min，调车速度30m／min。

    (3)胶带机

    输带机采用钢丝带STl250，胶带宽度为1000mm，胶带速度为2m／s，输送能力为1000t／h。

    (4)配料设备

    混匀配料室设有8个料仓，共有8台圆盘给料机，圆盘直径Φ3200mm，圆盘转速0．8—6．3r／min，额定给料量50一400t／h。配料电子皮带输送机8台，皮带宽度800mm，皮带长度7750mm，首尾轮中心距3500mm，皮带速度0．45m／s，最大给料能力0～240t／h。

2．5  过程检测与自动化控制

    自动化设计主要内容为预配料系统及其他工艺环节的过程参数检测、控制及管理。包括预配料室的自动配料系统，配料矿槽的料位检测、联锁报警，循环水泵站水池液位检测，普压、低压水泵出口水量、水压检测及进厂原料的计量。

    过程控制设置了EIC控制系统(与电气专业共用)对预配料室自动配料系统、配料矿槽料位进行监视、报警、操作、控制和管理。EIC系统根据工艺要求完成各原料的配比设定及计算，再输出各原料配料设定值给配料二次仪表，或由配料二次仪表完成单台配料秤的自动控制；料位、水泵出口水量、水压及原料计量仪表将检测信号送至EIC系统，在EIC系统的CRT上进行集中监视。

3  生产实践

    目前河南济钢原料场一次料场堆存的原料品种有罗布河粉、波曼粉、印度粉、纽曼粉、哈粉、BHP粉、小球团粉、PB粉、返矿、垣曲精粉、河北精粉、俄罗斯精粉、巴西精粉、波块、杨迪块矿、石灰石粉、除尘灰、污泥、氧化铁皮等。含铁原料中粗粉均为大宗进口物料，精粉为国产精粉和进口精粉，石灰石粉为地方料。原料场平均每月能够完成三堆混匀料配料，配料量约25万吨，混匀料Tfe±0．8％稳定率和SiO₂±0．5％稳定率一般在80％左右，为烧结生产提供了粒度、化学成分均一的混匀料，大大稳定了烧结生产，提高了烧结配料质量和烧结矿综合合格率。2007年混匀料TFe±0．8％稳定率和SiO₂±0．5％稳定率和烧结生产技术指标分别列于表1、表2。

4存在问题

    随着200万t原料场的投产，烧结配料质量明显提高，烧结矿综合合格率大大上升。从整体上来看，混匀料质量比以前有了很大提高，但与先进厂家比较还有一定差距。有时混匀料的配料效果仍不理想，混匀料成分波动较大，TFe和SiO₂的稳定率较低，对烧结矿的质量稳定也造成一定影响。经过认真分析发现造成混匀料成分波动大的原因有：

    4．1随着4＃、5＃烧结机投产后原料场场地显得有些紧张，有时由于进厂物料多、火车卸车时间紧张等原因导致部分混料现象。

    4．2每一堆混匀料料头料尾的物料成分波动较大，直接使用容易造成烧结矿成分的波动。

    4．3混匀料中配的返矿种类多成分差别大，包括高炉槽下烧结矿返矿、块矿返矿及回收料高炉重力灰、烧结除尘灰、球团返料、炼钢污泥粉、氧化铁皮、铁屑及清底杂料等。这些物料成分不一，有的差别还较大，在料场堆放和使用也无规则，加之这类物料每天的产生量很大，一般占混匀料配比的20％，有时还高达25％至30％，从而影响了混匀料的成分稳定。这是造成混匀料成分波动大的主要原因。

5结语

5．1原料场工程场地工艺布置紧凑，物料流向短捷顺畅。从进厂原料卸料、贮存到向配料室的供料，整个物料流向顺畅，并根据现场情况，充分利用空间位置，做到布局紧凑、合理。

5．2一次料场不仅有原料储存功能，同时具有混匀功能。料堆采用菱状(鳞状)堆积方式，可达到混匀原料并防止原料发生粒度偏析的目的。

5．3混匀配料槽由变频调速圆盘给料机和胶带称量机组成自动配料系统，以实现各种铁原料自动配料，达到稳定混匀料化学成分的目的。

5．4混匀料堆采用变化起点，固定终点的布料方法，一方面减少了端部料量，另一方面使操作尽可能简化。

5．5设置二个混匀料堆，一个生产，一个造堆，一个混匀料堆可满足烧结机10天的用量，使烧结矿成分更加稳定。

5．6原料场胶带运输机设置了自动检测设施，如：跑偏、打滑、金属探测及漏斗堵塞报警等装置，使胶带机的运行安全、可靠。

5．7原料场来料和送至各用户的物料，设置了电子称量设施，进行严格的计量管理。

5．8原料场设有洒水设施，防止原料流失，改善环境。料场胶带机设有清水设施，保证物料水分和设备可靠运行。

5．9下一步我们的工作重点：

    (1)抓好各工艺点的控制，精确配料，确保混匀料成分均匀稳定。

    (2)加强物料堆放管理，结合原燃料供应处做好有计划的进料，缓解火车卸车时间紧张问题，减少混料因素。

    (3)优化配料工艺，有效解决端部料成分波动问题。

    (4)做好返矿的使用管理。将返矿按料种完全分类堆放，并按配比分开使用，为稳定混匀料成分创造良好的条件。