混匀料TFe和SiO2稳定率影响因素分析及改进

杨小建，郑向国，黄艳峰，陈国涛

（青岛特殊钢铁有限公司，山东青岛 266700）

学会动态

混匀料TFe和SiO2稳定率影响因素分析及改进

杨小建，郑向国，黄艳峰，陈国涛

（青岛特殊钢铁有限公司，山东青岛 266700）

针对混匀料中TFe和SiO2稳定率低的问题，分析认为，主要原因是给料及除尘灰下料不稳定以及矿粉错取、混堆等。优化改造圆盘给料机，改变除尘灰加水方式等，提高给料及除尘灰下料的稳定性，同时规范料场矿粉库存管理、制定奖罚措施等。改进后，σTFe平均由0.592下降到0.308，σSiO2由0.517下降到0.346；w（TFe）±0.4%稳定率由35.642%提高到82.339%，w（SiO2）±0.2%稳定率由22.327%提高到58.051%；烧结矿综合合格率由82.83%提高到91.90%。

烧结；混匀料；稳定性；TFe；SiO2

1 前言

青特钢综合原料场于2015年9月投入使用，承担着青特钢所有原燃物料的接收、存储和保供任务，不仅可以直接接受来自董家口港、火车翻车机和汽车受料槽的来料，而且具备向焦化、烧结、高炉等6个单元的供料功能。青特钢烧结使用的铁矿粉全部来自于综合原料场，投用初期混匀料中TFe和SiO2稳定率较差，σTFe平均为0.592，σSiO2平均为0.517；w（TFe）±0.4%稳定率平均为35.642%，w（SiO2）±0.2%稳定率平均为22.327%。混匀料稳定性差，导致烧结矿中的TFe和SiO2波动大，严重影响了高炉生产的稳定顺行。

为此，青特钢从影响混匀料中TFe和SiO2稳定率的各个因素着手，采取一系列优化改造措施，取得了较好的效果，混匀料中的TFe和SiO2稳定率大幅度提高。

2 TFe和SiO2稳定率低的原因分析

2.1 圆盘给料机给料不稳定

1）圆盘出料口开度过大。现场观察发现预配料2#仓巴粗和4#PB粉下料不均匀，下料波动较大。主要由于预配料仓出料口完全封闭，仓门开口大小不易调整，料流大小和仓门开口大小不匹配。

2）部分物料水分偏大。矿粉从圆盘出料口挡料板位置散落在皮带秤上时，不能均匀下落，致使皮带秤计量结果剧烈波动，圆盘在变频器的控制下，频繁调整转速，导致铁料下落不均匀。

3）预配料铁料矿槽仓位不断变化。矿槽料位变化会引起物料静压力变化，随着物料静压力的下降，物料给出量减少［1］，矿槽内存料量的变化会破坏圆盘给料的均匀性；为了追求混匀料的布料进度，预配料铁料仓经常会出现在仓位较低的情况下，布料仍然继续进行的现象，导致铁料下料波动较大。

4）电子皮带秤刮料器起不到相应的作用。电子皮带秤在运转的过程中有些矿粉会粘连在皮带表面，如不及时清除，会影响电子皮带秤计数的准确性，进而影响铁料下料量与设定值的一致性。刮料器能更好地清除皮带表面残留的物料，起到刮料的作用。现场发现预配料皮带秤的刮料器安置不合理，根本起不到相应的作用，导致皮带秤的计量失准，铁料下料与设定不符。

5）圆盘给料机出口观察门位置高约3.5 m，没有检查平台，生产过程中无法查看下料情况。

2.2 返回料间除尘灰下料不稳定

1）除尘灰总量偏少，不利于稳定控制。返回料间除尘灰包括原料场环保除尘灰、炼铁炉前除尘灰、炼铁矿槽除尘灰和炼钢二三四次除尘灰，平均每天仅220 t左右。按照每天作业15 h计算，每小时只有14.6 t，平均每米皮带上只有2.3 kg，下料量太小，不利于下料量的控制。

2）除尘灰的下料量调整主控室无法干预，需现场手动调整下料量。每次启动除尘灰系统，现场有3人监控、操作，快速排灰堆料倾向明显，难于与预配料室同步运行，致使堆料过程稳定性下降。

3）除尘灰加水量难以控制。除尘灰加湿系统利用料场喷淋系统供水，喷淋系统不便于24 h运行，加湿机开停水操作复杂。返回料中的除尘灰水分难以控制，无法定量给水，且加水和停水需要到水泵房开、关阀门，水分和除尘灰下料不同步。

4）返回料间6#仓星型给料机电机故障，一直未修复，通过调节上部的电动闸板阀控制下料量，非常不稳定。

2.3 原料场矿粉错取、混堆

1）相近矿粉取错。与青钢老区原料场相比，新区综合原料场面积大，品种少，取错料的现象相对降低，但是外部形态类似的矿粉还是经常会出现错取现象，例如杨迪粉和FMG西部粉，在料场堆放时一般临近存放，而两种矿粉的外表颜色、粒度相似，易错取，导致混匀料大垛成分不稳定。

2）名称相同矿粉混垛。新综合原料场根据功能不同，划分为8个料条，每个料条内，以料棚混凝土支柱为节点，自东向西划分为82个跨位。每两个料条在同一个料棚内，根据料条及跨位功能的不同分别存放不同类别的物料，从很大程度上杜绝了混料事故的发生。但是相同名称矿粉却经常混垛，例如巴西混合粉，分许多批次，虽然矿粉名称一样，但有时成分差别较大，两种成分差别较大矿粉混在一起，势必会导致原料成分不稳定，进而影响混匀料成分的稳定性。

2.4 管理不到位

由于综合原料场属于物流中心，而混匀料是炼铁作业部烧结作业区使用，是属于两个独立的部门。炼铁作业部对于混匀料指标的完成情况，没有考核与奖励的权利，管理不到位，对混匀料质量重视不够。

3 改进措施

3.1 提高圆盘给料机下料的稳定性

1）拆除部分封闭铁板，便于调整圆盘出口开度。圆盘给料机的出口开度与料流应相符，设定流量较小的重力灰、铁皮等相应缩小圆盘给料机的出口开度，使料量能够均匀下落。为此，拆除预配料5#和6#圆盘给料机开口处部分封闭铁板，人工可以随时调小出料口开度，生产过程中随时点检、调整，使开口大小与混匀料设定流量大小一致。

2）铁料仓安装自动振打装置。为了解决物料由于水分过大，下料不畅的现象，在预配料和返回料间所有的铁料仓壁上增设悬料自动振打装置，以防止铁料仓内的物料起拱、出现管状通道、仓壁粘料等不畅流现象，以保证物料从料仓中顺畅流出，使物料均匀落下。

3）保证铁料仓矿槽仓位。铁料仓矿槽仓位是影响物料下料的关键要素，有数据证明，矿槽仓位在1/2～2/3之间矿槽下料相对稳定。为此对上料岗位制定了管理制度且不定期抽查仓位情况，严格管理，保证仓位。

4）更改皮带秤刮料器位置。比照烧结配料室改造，将预配料皮带秤的刮料器由出料口下侧改至皮带秤机尾下部。这样可以避免过湿物料粘皮带和物料挤压皮带，导致皮带秤计量数失准的现象，同时还起到了保护皮带秤的作用。

5）搭建物料下料检查平台。在每个圆盘给料机出口端增加观察平台，位置高约3 m，便于随时观察圆盘的下料情况，发现异常，立即处理。

3.2 提高除尘灰下料的稳定性

1）改变除尘灰加水方式。除尘灰加湿机加水系统重新接入自来水，并设置电磁阀和流量计，实现水分的自动开停和定量调整、由主控室调整操作，完全避免了人为开、停水造成的操作滞后。

2）恢复6#仓星型给料机。星型给料机常用在气力输出系统中，对于压力输出系统或负压输出系统，下料器可以均匀、连续地向输料管供料，以保证气力输出管内的气、固体比相对稳定，从而使气力输送正常工作，同时，又能将卸料器的上、下部气压隔断而起到锁气作用［2］。分析认为返回料间除尘灰仓内的衬板脱落堵下料口是导致星型给料机不能正常运转的主要原因，而除尘灰仓衬板对仓壁的保护作用很小，因此将6#仓内的衬板拆除，恢复星型给料机。恢复后，6#仓除尘灰的下料量趋于稳定。

3.3 规范料场矿粉存放管理

1）外部形态相似的矿粉分区、隔离存放。为了最大程度地减少人为错取矿粉的可能性，严格规范料场矿粉存放管理。若料场有两种外部形态相似矿粉时，两种矿粉必须分区存放；如果料场有3种或者更多相似矿粉时，不能全部分区存放时，要求同一区相似矿粉中间最少需二堆矿粉隔离，完全杜绝因为形态相似且位置临近而错取的情况。

2）矿粉按批次存放，杜绝名称相同矿粉混垛。严格执行一批次一存放，一批次一结算，后一批次不能与前一批次相混的原则，从源头杜绝混垛现象的发生。

3.4 制定奖罚措施，提高质量意识

为了提高混匀料质量的稳定性，制定详细的奖励、考核实施方案，每月10号之前，反馈上月混匀料质量指标考核和奖励情况并兑现。严格制度管理，提高质量意识。

4 生产效果

经过一些列的技术改造，混匀料成分稳定性显著提高，以改造前后的4堆料作对比，混匀料成分的稳定情况见表1。

由表1可以看出，σTFe平均由0.592下降到0.308；σSiO2由0.517下降到0.346；w（TFe）±0.4%稳定率平均由35.642%提高到82.339%；w（SiO2）±0.2%稳定率由22.327%提高到58.051%。改进后混匀料TFe、SiO2稳定率的显著提高，使烧结矿的综合合格率由82.83%也提高到91.90%，为烧结提质、增产、增效提供了可靠的保障和有力的技术支持，也提高了企业的综合经济效益。但是返回料间除尘灰下料量仍存在波动情况，主要原因一方面除尘灰下料量还不能实现主控室定量控制，依然是现场人为调控，波动在所难免；另一方面，除尘灰总量偏少，要实现与预配料同步稳定下料有困难，需要进一步改进。

表1 优化改进前后混匀料各项参数比较

［1］李志义，王淑兰，丁新伟.粉体料仓设计［J］.化学工业与工程技术，1999，20（4）：12．

［2］李文苑，幸福堂.基于Fluent软件的灰斗积灰过程的流场模拟［J］.工业安全与环保，2013，39（2）：35-36.

Analysis and Improvement of Influence Factors of TFe and SiO2Stability Factor in Mixture

YANG Xiaojian,ZHENG Xiangguo,HUANG Yanfeng,CHEN Guotao
（Qingdao Special Iron and Steel Co.,Ltd.,Qingdao 266700,China）

For blending material problem of TFe and low SiO2stability factor,analysis was pointed out that the main reason is the unstable fault of charging and dust dropping and type fetching,mixing pile,and so on.The disc feeder was optimized and the water way for dust are changed etc.,and the stability of the dust discharge is increased,at the same time,the ore yard inventory management specification is made,rewards and punishment measures are formulated.After the improvement,sigma TFe average is dropped from 0.592 to 0.308,sigma SiO2is dropped from 0.517 to 0.346;w(TFe)plus or minus 0.4%stability factor is increased from 35.642%to 82.339%,w(SiO2)plus or minus 0.2%stability factor is increased from 22.327%to 58.051%.The sinter comprehensive qualified rate is increased from 82.83%to 91.90%.

sintering;mixture;stability;TFe;SiO2

TF046.4

B

1004-4620（2017）02-0010-03

2016-12-01

杨小建，男，1980年生，2007年毕业于哈尔滨师范大学地理科学专业。现为青岛特殊钢铁有限公司炼铁作业部技术科烧结工艺主管，工程师，从事烧结配矿及烧结工艺技术工作。