烧结矿FeO含量在线测量装置在大型烧结机上的应用

2013-08-28冯华耿丹

华北理工大学学报(自然科学版) 2013年1期

冯华，耿丹

(河北联合大学工会，河北唐山 063009)

0 引言

烧结矿质量对改善高炉操作和获得优质铁水十分重要。有数据表明，FeO含量每变化1%，影响高炉焦比及产量1% ～1.5%。烧结矿中FeO含量是否稳定，不仅影响烧结矿的机械强度、低温还原粉化率和返矿率，而且影响高炉利用系数、热平衡、燃料比和铁水质量等指标的稳定性，因此烧结矿中FeO含量是评价烧结矿质量的主要指标之一，及时有效地测量烧结矿中FeO含量意义重大。

影响FeO含量的因素是多方面的，包括原料参数和操作参数等。原料参数对FeO的影响是至关重要的，必须对进厂原料按照相关规定及时化验;成品矿质量的检化验也必须按照规定进行。将各类检化验结果进行规范，及时录入数据库，以便控制系统读取信息进行分析判断。

把影响FeO含量的各种因素进行统计分析，如表1所示:

表1 FeO影响因素分析

长久以来，烧结生产过程缺乏可靠、有效的分析仪表。目前世界上比较流行的测量方法有3种:实验室采样分析，此方法为离线检测，比较耗时;红外机尾成像方法，此方法受环境影响较大;在线磁性分析，及时方便。

1 FeO在线测量装置的安装和检测原理

FeO在线测量装置分为三个部分:1、控制柜;2、现场检测单元;3、中继箱。控制柜位于成品筛分过程站，柜内包含一个工控机、UPS、远程通讯调制解调器、直流电源等自动化设备，主要用于数据的采集、处理和传输。

图1 烧结矿FeO在线测量装置的组成

首钢京唐烧结分厂有两台550 m2大型烧结机，2#烧结机的FeO在线测量装置现场设备位于三系列三次筛下，成3、成4皮带上方。

烧结矿连续经过筛孔为12 mm和20 mm两道震动筛，大于20 mm的烧结矿走大成品皮带，入高炉烧结矿大成品料仓;12～20 mm的筛下物入烧结铺底料料仓，仓满后与5～12 mm的小成品混合后走小成品皮带，入高炉烧结矿小成品料仓;小于12 mm的筛下物经过6.3 mm振动筛的筛分，筛上物5～12 mm的走小成品皮带进入高炉小成品料仓，筛下物小于5 mm的为返矿。

在三系列三次筛的筛板下由一根导料管将5～12 mm的烧结矿导入到位于成3、成4皮带上方的维护平台的检测单元中，然后经过检测后的烧结矿顺着下面两根导料管进入到成3、成4皮带上，保证在此过程中不会造成烧结矿的损失。

图2 烧结矿FeO在线测量装置

取样的烧结矿为5～12 mm的小成品，通过与筛子下方的连接管进入现场检测单元，检测单元由一个带有前置放大器的测量线圈和电容组成，输出信号由中继箱的一个频率/电压转换器转换成电流信号，该频率值因线圈内烧结矿的种类而变化，从而来测量烧结矿中FeO含量的多少。当取料管料流太大，满管后多余的烧结矿会通过溢流管流到成3、成4皮带，而通过分析仪磁感应线圈的烧结矿落入线圈下方的震动出料平台上，为了保持有一个持续的流量，如果溢流管流量检测器检测到有料流入到溢流管，震动出料器自动启动，将通过磁感应线圈的烧结矿由震动器平台的震动缓慢的送入成3、成4皮带中，同时也保证了通过线圈的料流持续而稳定，相应的磁性指数通过信号线由中继箱传输到控制柜内，在柜内的工控机可以观察实际测量值，并且能够对参数进行数据调整。对应的磁性指数和FeO含量通过1722X机旁箱将模拟量信号传输到主控电脑，在上位画面就可以随时观察FeO的实时数据。