宣鋼直供鐵混料成分穩(wěn)定率綜合控制技術

曹建學

（河北鋼鐵集團宣鋼公司煉鐵廠， 河北 宣化 075100）

鑒于成本壓力和資金占用，2014年底公司決定混勻料工藝由平鋪鐵混料改為直供鐵混料，大大降低了現場庫存積壓和資金占用，但是由于工藝模式發(fā)生變化，設備陳舊，混勻料穩(wěn)定率有所下降，較之前平鋪直取工藝鐵混料含SiO2質量分數穩(wěn)定率下降5%～10%，不能保證下游生產工藝要求，影響高爐冶煉生產穩(wěn)定，為了保證下游產品質量穩(wěn)定，作業(yè)區(qū)根據生產實踐過程中的不斷摸索及借鑒承鋼對標經驗，開展了一系列的技術攻關措施，提高鐵混料成分穩(wěn)定性。

1 改進控制料倉黏料技術

由于個別進廠原料本身特性黏結性較強，并且在含水、吸潮或靜電作用下增強了物料與料倉壁的黏附力形成料倉壁黏料。倉壁黏料對圓盤出料和灌倉都有一定的影響，從一定程度制約鐵混料質量的穩(wěn)定。為了解決鐵料黏倉問題，作業(yè)區(qū)決定結合生產實踐對料倉進行技術改造。起初以小混料倉進行試點改造，效果達到預期目的后對所有料倉進行技術改造。

最初的小混料倉采用整體設計，材質使用的是14 mm鋼板，呈倒立的錐形，內鋪高分子尼龍層板，這種料倉的主要缺點是：料倉使用的整體構造，因承裝的是粉狀濕料，一些水分較大、細度較細的黏性鐵礦粉料在料倉的下部收口處極易發(fā)生黏料，嚴重時會出現堵料，若長時間處理不通，會發(fā)生黏料板結現象，制約生產正常運行。

這種料倉在處理黏料和堵料時是采用倉壁振動器進行振動，而長時間使用倉壁振動器，會因倉壁受力點較小，易出現振動器底板開焊，影響正常使用。同時，由于料倉較大，在發(fā)生黏料和堵料時需要花費大量的人力、物力和時間才能處理好，直接影響了生產的順利進行。

為了解決小混料易黏倉問題，作業(yè)區(qū)發(fā)明了一種可以快速清除黏料的鐵礦粉料倉，料倉由料倉本體和下部活動料倉兩部分組成，下部活動料倉與料倉本體的下部為活動對接，下部活動料倉包括活動分體、支撐圍圈、振動電機、支撐支架，支撐圍圈為圓環(huán)形，活動分體坐落在支撐圍圈的內孔中，支撐支架為四根直立的直桿，支撐支架支撐在支撐圍圈圓周平面的下方，振動電機安裝在活動分體外側的支撐圍圈上。

快速清除黏料的鐵礦粉料倉，所述活動分體的上部為倒錐形，活動分體的下部為圓形套筒，活動分體的上部倒錐形的上端套在料倉本體下端圓周的外周，活動分體的下部圓形套筒上安裝有插板閥。

可以快速清除黏料的鐵礦粉料倉在作業(yè)區(qū)的使用效果非常好，解決了以前小混料黏倉處理時間過長的問題，此種可以快速清除黏料的鐵礦粉料倉技術獲得了國家實用新型專利（見下頁圖1）。參照小混料倉的技術改造，對新、舊配料其他料倉進行技術改造，受新、舊配料料倉下體結構空間的限制，為實現其他料倉下錐體分體模式，在原小混料倉設計的基礎上進行了簡化和創(chuàng)新，由支撐支架更換為倉壁懸掛，改造后使用效果都非常好，解決了處理黏倉料時間長的困難，為正常灌倉和圓盤連續(xù)穩(wěn)定的出料提供了保障，穩(wěn)定了鐵混料質量。圖1為一種可以快速清除黏料的鐵礦粉料倉。

圖1 一種快速清除黏料的鐵礦粉料倉

2 提高計量準確性技術

由于舊配料系統皮帶秤運行多年，15臺皮帶秤經反復校秤，實際運行誤差在4%～7%之間，配料過程中經過15臺配料秤進行初配后，再經過平鋪直取二次混勻后，鐵混料中SiO2質量分數的穩(wěn)定率可以保證在±0.3%（波動范圍要求w（SiO2）±0.3%，w（TFe）±0.5%）。受供料模式發(fā)生變化，工藝過程簡化，沒有平鋪直取過程，經計算，由于現有皮帶秤實際運行誤差造成的鐵混料SiO2、TFe波動范圍已超出要求控制范圍，再加上單品種原料自身成分偏差，不能滿足工藝要求，必須選用并更換為滿足工藝要求的皮帶秤。

對秤體的要求：

1）秤體的運行誤差為0.3%/15×100=2%（0.3%為w（SiO2）波動范圍，15為 15個圓盤），扣除原料單品種料自身成分偏差，對秤體運行誤差要求應不超過2%。

2）瞬時流量值 1 500 t/h×15%=225 t/h（1 500 t/h為最大設定料批，15%為每個圓盤最高設定配比）

3）為了提高皮帶秤配料精度，要求皮帶秤皮帶運行速度0.5 m/s。

經過與其他企業(yè)對標，實地考察，最終選擇了南京三埃工控股份有限公司型號為SA-201皮帶秤。

南京三埃SA-201皮帶秤主要功能：實際運行誤差小于2%；皮帶秤瞬時流量值為0.001～1 000.0 t/h；皮帶秤皮帶速度為 0.000～10.000 m/s。

更換為南京三埃皮帶秤后，經運行一段時間計量，偏差大大減小，圓盤配料準確性提高，直供鐵混料的質量穩(wěn)定性得到保障和提升。

3 完善原料凍塊清除技術

原料場冬季生產時，由于原料中含有水分，導致出現不同程度的凍塊，為了去除凍塊，在每條入倉皮帶前都設有振動篩，原振動篩篩片為圓鋼焊接，受料流沖擊，圓鋼磨損較為嚴重，頻繁補焊影響生產，且在實際使用中效果不佳，凍塊易卡在篩縫中造成堵塞，料流大時堵上部溜子，嚴重時將整個振動篩堵塞，發(fā)生原料外溢，后將圓鋼加粗，并將間距擴大，堵塞減少了，但是影響了篩分效果，好多大塊篩不出去，影響圓盤正常出料，對直供鐵混料的質量穩(wěn)定性造成影響。為此需要一種能清除凍塊的設備，既能滿足原料上倉速度，又要能夠清除凍塊。作業(yè)區(qū)針對生產實際情況，決定對振動篩進行技術性改造。

2017年11月，對舊配料原料入倉前的G7A皮帶尾部上方振動篩進行創(chuàng)新型技術改造，改造為新型輥篩進行試用。

把原振動篩篩子整體保護性拆除，保留基座。在基座上方布置輥篩，在篩體兩側布置支撐鋼梁，傾斜角度在15°～20°，篩輥通過螺栓固定在支撐梁上，輥直徑100 mm，采用無縫鋼管外包聚氨酯耐磨層，篩輥按照間距80 mm布置，支撐梁整體打孔實現間距可調。篩輥驅動為單驅動，每根輥配備一臺電機和減速機，單獨控制，方便維修和更換。電氣系統單設控制柜，每根輥由一個開關控制，整體實現與上下皮帶連鎖。

改造后，輥篩投入生產使用，篩出的大塊較多，倉頂上大塊明顯減少，減少了溜子及篦子的堵塞，提高了上料質量，保證了生產的順暢。同時減少了圓盤因大塊料堵塞現象造成的單品種料配比波動，供燒結直供鐵混料質量得到保障，對提高燒結礦質量有很大的作用。

參照G7A尾部輥篩改造使用效果，2018年底對其余四個振動篩進行改造，全部更換為新型輥篩，徹底杜絕凍塊原料入倉，杜絕了圓盤因大塊料堵塞現象造成的單品種料配比波動，使直供鐵混料質量得到保障。此新型輥篩作為清除原料凍塊技術已通過國家實用新型專利申請（見圖2、下頁圖3）。

圖2 滾動遞減式原料凍塊清除器（剖面圖）

4 效果

通過一系列技術措施的完善，直供鐵混料的產量（見表1）和質量（見圖4）得到了保障和提升。2016年底由于限產四號高爐停爐至今，因此2017年鐵混料產量降低。

圖3 滾動遞減式原料凍塊清除器（側面圖）

表1 2012—2017年鐵混料產量 萬t

5 結語

宣鋼鐵混料工藝模式由平鋪直取改變?yōu)橹惫╄F混料模式后，產量水平和各項技術指標不下降，關鍵在于以下四方面：

圖4 2012—2017年鐵混料質量變化情況

1）快速清除黏料的鐵礦粉料倉可以節(jié)約處理料倉黏料時間，減少圓盤斷料次數，減少料頭、料尾料對鐵混料質量穩(wěn)定性的影響。

2）計量精度更高的皮帶秤保障了鐵混料質量的穩(wěn)定性。

3）原料凍塊清除技術有效改變了鐵混料用料的物理特性，解決了凍塊對圓盤出料連續(xù)性和穩(wěn)定性造成的影響，保證鐵混料質量受控。

4）自動化程序的完善，有效提高了設備的自動化程度，對鐵混料質量的穩(wěn)定起到促進作用。