混勻料TFe和SiO2穩(wěn)定率影響因素分析及改進(jìn)

楊小建，鄭向國(guó)，黃艷峰，陳國(guó)濤

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266700）

學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)

混勻料TFe和SiO2穩(wěn)定率影響因素分析及改進(jìn)

楊小建，鄭向國(guó)，黃艷峰，陳國(guó)濤

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266700）

針對(duì)混勻料中TFe和SiO2穩(wěn)定率低的問(wèn)題，分析認(rèn)為，主要原因是給料及除塵灰下料不穩(wěn)定以及礦粉錯(cuò)取、混堆等。優(yōu)化改造圓盤給料機(jī)，改變除塵灰加水方式等，提高給料及除塵灰下料的穩(wěn)定性，同時(shí)規(guī)范料場(chǎng)礦粉庫(kù)存管理、制定獎(jiǎng)罰措施等。改進(jìn)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%穩(wěn)定率由35.642%提高到82.339%，w（SiO2）±0.2%穩(wěn)定率由22.327%提高到58.051%；燒結(jié)礦綜合合格率由82.83%提高到91.90%。

燒結(jié)；混勻料；穩(wěn)定性；TFe；SiO2

1 前言

青特鋼綜合原料場(chǎng)于2015年9月投入使用，承擔(dān)著青特鋼所有原燃物料的接收、存儲(chǔ)和保供任務(wù)，不僅可以直接接受來(lái)自董家口港、火車翻車機(jī)和汽車受料槽的來(lái)料，而且具備向焦化、燒結(jié)、高爐等6個(gè)單元的供料功能。青特鋼燒結(jié)使用的鐵礦粉全部來(lái)自于綜合原料場(chǎng)，投用初期混勻料中TFe和SiO2穩(wěn)定率較差，σTFe平均為0.592，σSiO2平均為0.517；w（TFe）±0.4%穩(wěn)定率平均為35.642%，w（SiO2）±0.2%穩(wěn)定率平均為22.327%?；靹蛄戏€(wěn)定性差，導(dǎo)致燒結(jié)礦中的TFe和SiO2波動(dòng)大，嚴(yán)重影響了高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。

為此，青特鋼從影響混勻料中TFe和SiO2穩(wěn)定率的各個(gè)因素著手，采取一系列優(yōu)化改造措施，取得了較好的效果，混勻料中的TFe和SiO2穩(wěn)定率大幅度提高。

2 TFe和SiO2穩(wěn)定率低的原因分析

2.1 圓盤給料機(jī)給料不穩(wěn)定

1）圓盤出料口開(kāi)度過(guò)大?，F(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)預(yù)配料2#倉(cāng)巴粗和4#PB粉下料不均勻，下料波動(dòng)較大。主要由于預(yù)配料倉(cāng)出料口完全封閉，倉(cāng)門開(kāi)口大小不易調(diào)整，料流大小和倉(cāng)門開(kāi)口大小不匹配。

2）部分物料水分偏大。礦粉從圓盤出料口擋料板位置散落在皮帶秤上時(shí)，不能均勻下落，致使皮帶秤計(jì)量結(jié)果劇烈波動(dòng)，圓盤在變頻器的控制下，頻繁調(diào)整轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致鐵料下落不均勻。

3）預(yù)配料鐵料礦槽倉(cāng)位不斷變化。礦槽料位變化會(huì)引起物料靜壓力變化，隨著物料靜壓力的下降，物料給出量減少［1］，礦槽內(nèi)存料量的變化會(huì)破壞圓盤給料的均勻性；為了追求混勻料的布料進(jìn)度，預(yù)配料鐵料倉(cāng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在倉(cāng)位較低的情況下，布料仍然繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象，導(dǎo)致鐵料下料波動(dòng)較大。

4）電子皮帶秤刮料器起不到相應(yīng)的作用。電子皮帶秤在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中有些礦粉會(huì)粘連在皮帶表面，如不及時(shí)清除，會(huì)影響電子皮帶秤計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響鐵料下料量與設(shè)定值的一致性。刮料器能更好地清除皮帶表面殘留的物料，起到刮料的作用?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)預(yù)配料皮帶秤的刮料器安置不合理，根本起不到相應(yīng)的作用，導(dǎo)致皮帶秤的計(jì)量失準(zhǔn)，鐵料下料與設(shè)定不符。

5）圓盤給料機(jī)出口觀察門位置高約3.5 m，沒(méi)有檢查平臺(tái)，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法查看下料情況。

2.2 返回料間除塵灰下料不穩(wěn)定

1）除塵灰總量偏少，不利于穩(wěn)定控制。返回料間除塵灰包括原料場(chǎng)環(huán)保除塵灰、煉鐵爐前除塵灰、煉鐵礦槽除塵灰和煉鋼二三四次除塵灰，平均每天僅220 t左右。按照每天作業(yè)15 h計(jì)算，每小時(shí)只有14.6 t，平均每米皮帶上只有2.3 kg，下料量太小，不利于下料量的控制。

2）除塵灰的下料量調(diào)整主控室無(wú)法干預(yù)，需現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)整下料量。每次啟動(dòng)除塵灰系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)有3人監(jiān)控、操作，快速排灰堆料傾向明顯，難于與預(yù)配料室同步運(yùn)行，致使堆料過(guò)程穩(wěn)定性下降。

3）除塵灰加水量難以控制。除塵灰加濕系統(tǒng)利用料場(chǎng)噴淋系統(tǒng)供水，噴淋系統(tǒng)不便于24 h運(yùn)行，加濕機(jī)開(kāi)停水操作復(fù)雜。返回料中的除塵灰水分難以控制，無(wú)法定量給水，且加水和停水需要到水泵房開(kāi)、關(guān)閥門，水分和除塵灰下料不同步。

4）返回料間6#倉(cāng)星型給料機(jī)電機(jī)故障，一直未修復(fù)，通過(guò)調(diào)節(jié)上部的電動(dòng)閘板閥控制下料量，非常不穩(wěn)定。

2.3 原料場(chǎng)礦粉錯(cuò)取、混堆

1）相近礦粉取錯(cuò)。與青鋼老區(qū)原料場(chǎng)相比，新區(qū)綜合原料場(chǎng)面積大，品種少，取錯(cuò)料的現(xiàn)象相對(duì)降低，但是外部形態(tài)類似的礦粉還是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)取現(xiàn)象，例如楊迪粉和FMG西部粉，在料場(chǎng)堆放時(shí)一般臨近存放，而兩種礦粉的外表顏色、粒度相似，易錯(cuò)取，導(dǎo)致混勻料大垛成分不穩(wěn)定。

2）名稱相同礦粉混垛。新綜合原料場(chǎng)根據(jù)功能不同，劃分為8個(gè)料條，每個(gè)料條內(nèi)，以料棚混凝土支柱為節(jié)點(diǎn)，自東向西劃分為82個(gè)跨位。每?jī)蓚€(gè)料條在同一個(gè)料棚內(nèi)，根據(jù)料條及跨位功能的不同分別存放不同類別的物料，從很大程度上杜絕了混料事故的發(fā)生。但是相同名稱礦粉卻經(jīng)常混垛，例如巴西混合粉，分許多批次，雖然礦粉名稱一樣，但有時(shí)成分差別較大，兩種成分差別較大礦粉混在一起，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致原料成分不穩(wěn)定，進(jìn)而影響混勻料成分的穩(wěn)定性。

2.4 管理不到位

由于綜合原料場(chǎng)屬于物流中心，而混勻料是煉鐵作業(yè)部燒結(jié)作業(yè)區(qū)使用，是屬于兩個(gè)獨(dú)立的部門。煉鐵作業(yè)部對(duì)于混勻料指標(biāo)的完成情況，沒(méi)有考核與獎(jiǎng)勵(lì)的權(quán)利，管理不到位，對(duì)混勻料質(zhì)量重視不夠。

3 改進(jìn)措施

3.1 提高圓盤給料機(jī)下料的穩(wěn)定性

1）拆除部分封閉鐵板，便于調(diào)整圓盤出口開(kāi)度。圓盤給料機(jī)的出口開(kāi)度與料流應(yīng)相符，設(shè)定流量較小的重力灰、鐵皮等相應(yīng)縮小圓盤給料機(jī)的出口開(kāi)度，使料量能夠均勻下落。為此，拆除預(yù)配料5#和6#圓盤給料機(jī)開(kāi)口處部分封閉鐵板，人工可以隨時(shí)調(diào)小出料口開(kāi)度，生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)點(diǎn)檢、調(diào)整，使開(kāi)口大小與混勻料設(shè)定流量大小一致。

2）鐵料倉(cāng)安裝自動(dòng)振打裝置。為了解決物料由于水分過(guò)大，下料不暢的現(xiàn)象，在預(yù)配料和返回料間所有的鐵料倉(cāng)壁上增設(shè)懸料自動(dòng)振打裝置，以防止鐵料倉(cāng)內(nèi)的物料起拱、出現(xiàn)管狀通道、倉(cāng)壁粘料等不暢流現(xiàn)象，以保證物料從料倉(cāng)中順暢流出，使物料均勻落下。

3）保證鐵料倉(cāng)礦槽倉(cāng)位。鐵料倉(cāng)礦槽倉(cāng)位是影響物料下料的關(guān)鍵要素，有數(shù)據(jù)證明，礦槽倉(cāng)位在1/2～2/3之間礦槽下料相對(duì)穩(wěn)定。為此對(duì)上料崗位制定了管理制度且不定期抽查倉(cāng)位情況，嚴(yán)格管理，保證倉(cāng)位。

4）更改皮帶秤刮料器位置。比照燒結(jié)配料室改造，將預(yù)配料皮帶秤的刮料器由出料口下側(cè)改至皮帶秤機(jī)尾下部。這樣可以避免過(guò)濕物料粘皮帶和物料擠壓皮帶，導(dǎo)致皮帶秤計(jì)量數(shù)失準(zhǔn)的現(xiàn)象，同時(shí)還起到了保護(hù)皮帶秤的作用。

5）搭建物料下料檢查平臺(tái)。在每個(gè)圓盤給料機(jī)出口端增加觀察平臺(tái)，位置高約3 m，便于隨時(shí)觀察圓盤的下料情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即處理。

3.2 提高除塵灰下料的穩(wěn)定性

1）改變除塵灰加水方式。除塵灰加濕機(jī)加水系統(tǒng)重新接入自來(lái)水，并設(shè)置電磁閥和流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)水分的自動(dòng)開(kāi)停和定量調(diào)整、由主控室調(diào)整操作，完全避免了人為開(kāi)、停水造成的操作滯后。

2）恢復(fù)6#倉(cāng)星型給料機(jī)。星型給料機(jī)常用在氣力輸出系統(tǒng)中，對(duì)于壓力輸出系統(tǒng)或負(fù)壓輸出系統(tǒng)，下料器可以均勻、連續(xù)地向輸料管供料，以保證氣力輸出管內(nèi)的氣、固體比相對(duì)穩(wěn)定，從而使氣力輸送正常工作，同時(shí)，又能將卸料器的上、下部氣壓隔斷而起到鎖氣作用［2］。分析認(rèn)為返回料間除塵灰倉(cāng)內(nèi)的襯板脫落堵下料口是導(dǎo)致星型給料機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要原因，而除塵灰倉(cāng)襯板對(duì)倉(cāng)壁的保護(hù)作用很小，因此將6#倉(cāng)內(nèi)的襯板拆除，恢復(fù)星型給料機(jī)?；謴?fù)后，6#倉(cāng)除塵灰的下料量趨于穩(wěn)定。

3.3 規(guī)范料場(chǎng)礦粉存放管理

1）外部形態(tài)相似的礦粉分區(qū)、隔離存放。為了最大程度地減少人為錯(cuò)取礦粉的可能性，嚴(yán)格規(guī)范料場(chǎng)礦粉存放管理。若料場(chǎng)有兩種外部形態(tài)相似礦粉時(shí)，兩種礦粉必須分區(qū)存放；如果料場(chǎng)有3種或者更多相似礦粉時(shí)，不能全部分區(qū)存放時(shí)，要求同一區(qū)相似礦粉中間最少需二堆礦粉隔離，完全杜絕因?yàn)樾螒B(tài)相似且位置臨近而錯(cuò)取的情況。

2）礦粉按批次存放，杜絕名稱相同礦粉混垛。嚴(yán)格執(zhí)行一批次一存放，一批次一結(jié)算，后一批次不能與前一批次相混的原則，從源頭杜絕混垛現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4 制定獎(jiǎng)罰措施，提高質(zhì)量意識(shí)

為了提高混勻料質(zhì)量的穩(wěn)定性，制定詳細(xì)的獎(jiǎng)勵(lì)、考核實(shí)施方案，每月10號(hào)之前，反饋上月混勻料質(zhì)量指標(biāo)考核和獎(jiǎng)勵(lì)情況并兌現(xiàn)。嚴(yán)格制度管理，提高質(zhì)量意識(shí)。

4 生產(chǎn)效果

經(jīng)過(guò)一些列的技術(shù)改造，混勻料成分穩(wěn)定性顯著提高，以改造前后的4堆料作對(duì)比，混勻料成分的穩(wěn)定情況見(jiàn)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%穩(wěn)定率平均由35.642%提高到82.339%；w（SiO2）±0.2%穩(wěn)定率由22.327%提高到58.051%。改進(jìn)后混勻料TFe、SiO2穩(wěn)定率的顯著提高，使燒結(jié)礦的綜合合格率由82.83%也提高到91.90%，為燒結(jié)提質(zhì)、增產(chǎn)、增效提供了可靠的保障和有力的技術(shù)支持，也提高了企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。但是返回料間除塵灰下料量仍存在波動(dòng)情況，主要原因一方面除塵灰下料量還不能實(shí)現(xiàn)主控室定量控制，依然是現(xiàn)場(chǎng)人為調(diào)控，波動(dòng)在所難免；另一方面，除塵灰總量偏少，要實(shí)現(xiàn)與預(yù)配料同步穩(wěn)定下料有困難，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

表1 優(yōu)化改進(jìn)前后混勻料各項(xiàng)參數(shù)比較

［1］李志義，王淑蘭，丁新偉.粉體料倉(cāng)設(shè)計(jì)［J］.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，1999，20（4）：12．

［2］李文苑，幸福堂.基于Fluent軟件的灰斗積灰過(guò)程的流場(chǎng)模擬［J］.工業(yè)安全與環(huán)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

楊小建，男，1980年生，2007年畢業(yè)于哈爾濱師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)?，F(xiàn)為青島特殊鋼鐵有限公司煉鐵作業(yè)部技術(shù)科燒結(jié)工藝主管，工程師，從事燒結(jié)配礦及燒結(jié)工藝技術(shù)工作。