浅析提升混匀矿质量的措施

王建鹏，何宝全，孙宁

（陕钢集团汉钢公司）

摘要：混匀矿作为烧结生产主要原料，对铁前系统生产的稳定至关重要，本文从一次料场预混匀、预配料、混匀料场堆料、取料方面系统阐述了提升混匀矿质量的工艺措施，为提升混匀矿质量提供了参考依据。

关键词：混匀矿；预配料；混匀料场；堆料层数

1   前言

炼铁界内常说“七分原料，三分操作”，炼铁高炉要稳定生产、提升指标，必须实施精料方针，精料方针可总结归纳为 “高、熟、净、小、匀、稳”，其中的“稳”就是要求入炉用原燃料成分、质量要稳定。混匀矿作为烧结生产的主要原料，其质量与烧结、高炉生产稳定息息相关。因此，提升混匀矿的质量对铁前整个系统生产的稳定至关重要。

混匀矿质量评价的方法主要有混匀矿成分标准偏差法、混匀矿成分稳定率法，主要评价的成分包括TFe、SiO2，如石灰石、白云石粉参与预配料，也有必要将CaO纳入评价。

2   料场工艺

为烧结供混匀矿的原料场工艺从前到后主要包括：铁矿粉卸车、受料，一次料场堆放、预混匀，预配料，混匀料场按配比二次混匀。

工艺流程如下：到厂的铁矿粉经火车翻车系统或汽车受料设施卸车，铁矿粉经皮带输送机输送至一次料场堆存，一次料场主要配备设施有堆料设施和取料设施，目前一般企业均采用集堆料、取料于一体的悬臂斗轮堆取料机；铁矿粉、厂内回收物料、部分熔剂在预配料室按既定比例进行配料，经胶带机输送至堆料机进行人字形平铺堆料，堆料完成后，由取料机切取混匀矿，由胶带机输送至烧结使用。

3   提升混匀矿质量的措施

3.1  一次料场堆、取料

(1)分类堆放

因各个品种铁矿成分或烧结性能存在差异，在一次料场的堆放应实现分类堆放，即将成分和烧结性能较为相近的物料归为一类，如两种铁矿粉成分或烧结性能存在较大差异，不得将其进行混堆放，分类堆放旨在保证烧结用料成分及性能的稳定。

(2)定置管理

一次料场应实行定置管理，如没有进购品种的变动，原料堆放地点不变，以防止新旧料交界层成分波动；如确实因采购品种变更，新、旧料垛原料成分差异要小；一次料场每个料垛均应设置醒目的品种标识牌，要杜绝了一次料场混料的发生。

(3)重视一次混匀

①一次料场堆料

目前一次料场常用到的堆料方式有人字形平铺堆料和鳞形堆料。

a.人字形平铺堆料

要充分一次料场的堆存、取料进行一次混匀，对于粒度较细的精矿粉，在堆料时实行人字形行走堆料，与定点堆料相比，这种堆料方式在几个不同种类的精矿粉，且成分偏差相对较大的情况下混匀效果较好。

b.鳞形堆料

粉矿中细粒和粗粒粒径相差大，细粒和粗粒的矿石成分偏差也相对较大，如果在一次料场采用人字形行走堆料的方式堆料，粒度较大的粉矿从上部滚落至底部，料垛上层全部为细粒原料，中层为细粒和中粒原料,下层既有细粒中粒还有大量的粗粒原料,导致原料粒度和成分产生较大波动，不利于混匀矿质量的提升。

粉矿在一次料场应采取鳞形堆料，即定点堆料、分层堆料的组合体，每层包括多个定点堆料堆的大小一致、料堆底端交接的小堆，上面一层的每个小堆中心均在下面两个小堆的交接点，这种堆料方式可以有效减弱整个堆垛的粒度、成分偏析。早在1991年，宝钢试验数据，哈默斯利粉鳞状堆积σSiO2为0.066%，是定点堆积的0.216%的30.6%。

②阶梯式取料

一次料场取料应规范作业，堆取料机实行行走和悬臂旋转、俯仰动作相互结合，料垛从上而下进行阶梯式取料，这种取料方式类似于切取，混匀效果仅次与桥式双斗轮取料机。

(4)一次料场实现“启封堆”制度

在原料库存相对较高的情况下，一次料场实行“启封堆”的堆料制度有利于原料成分的稳定，一次料场某一垛位开始堆料后不再取料，封垛后再投入使用，在目前铁矿石采购市场变化较大的情况下，一般企业严格控制库存,采取“小批量、多批次”的采购模式，一次料场实现“启封堆”也不太现实。

3.2 预配料

（1）配料槽的定置管理

预配料仓铁矿粉实行定置管理，有利于主控、现场人员熟练掌握配料情况，如有需要，可根据实际情况变动。定置管理中应该注意以下两点：

一是要合理利用配料槽，高配比原料使用大矿槽、低配比原料使用小矿槽，同品种原料如使用两个矿槽，间隔布置混匀效果较好。

二是除尘灰极易扬尘，在布置配料槽中，应将除尘灰布置在铁矿粉槽之间。

（2）配料秤的管理

配料秤的准确与否与配料秤的称重、测速传感器，配料秤的运行参数必须保证传感器的正常运行，这里的参数主要包括皮带秤转速、小时称重量。配料量大时，加大圆盘下料开度、提升配料电机频率，配料量小时则反之。

要定期或根据需要对配料秤进行校验。生产中每班对电子秤秤架进行清理，有撒料及时进行清除，要定期对电子皮带称进行链码校正；实时监测配料秤下料稳定性，并主皮带上的阵列式皮带秤称量数据与配料秤称量总和进行对比，发现偏差大时及时对配料秤进行校验。

（3）配料运行管理

生产中原料仓位要保证在1/2以上，有利于圆盘下料的稳定，保证原料下料量在配料秤量程范围内；要坚持多开圆盘给料机个数，充分发挥配料混匀作用。多开圆盘有利于提升混匀效果是得到公认的，有部分单位甚至圆盘开启个数×堆料行走次数来表示堆料层数；要加强正常配料开停机作业，采取顺序启停机，降低配料波动。

3.3 混匀料场

（1）降低粒度偏析

①变流量堆料

因混匀矿中既有粒度较粗的粉矿，也有粒度较细的精矿粉，实行人字形堆料时，随着料垛堆储量越大，在流量相同的情况下，料层厚度越薄，矿粉的粒度偏析越大，料层厚度不小于矿石最大料径的1.3倍才能有效减少矿粉堆料过程中的粒度偏析[1]。实行变流量堆料目的就是控制混匀料场人字形堆料过程大颗粒矿粉的滚落，减少混匀矿堆料中的粒度、成分偏析，随着料垛堆储量的增加，堆料流量应调整加大，降低粒度、成分的偏析，如矿粉中包含粒径10mm的粉矿，堆料过程中要合理调整堆料流量、堆料机行走速度，保证堆料料层厚度大于13mm。

②同心堆料

随着混匀矿堆储量的提升，堆料机悬臂逐步升高，因其提升为弧形轨迹，因此相应堆料中心也向内侧移动，料垛外侧料层厚度较内侧薄，导致外侧粒度偏析较为严重。为保证内外侧质量的一致，悬臂混匀矿下料口应实时调整，保证混匀矿同心堆料。

（2）合理选择堆料机行走速度

为保证顺向行走和逆向行走混匀矿堆料料层厚度一致，要合适选择堆料机行走速度。堆料机顺向行走时（与皮带机运行方向相同），导致实际堆料流量的减少，堆料机逆向行走时，导致实际堆料流量的增加，因此堆料机顺行行走速度要低于逆行行走速度，其关系如下：      

q1=Q/60v1 ； q2=Q/60v2 ；  Q1/Q=（V-v1）/V ；  Q2/Q=（V+v2）/V

式中：q1：堆料机顺行时堆料料层厚度  m；

q2：堆料机逆行时堆料料层厚度  m；

Q：主皮带机堆料流量 t/h；

Q1：堆料机正向行走时的堆料量 t/h；

Q2：堆料机逆向行走时的堆料量 t/h

V：主皮带机带速 m/min；

v1：堆料机顺行行走速度 m/min

v2：堆料机逆行行走速度 m/min

堆料要求q1=q2，经以上4式联立可得关系式：V/v1-V/v2=2。

如：某企业主皮带机带速120m/min，如堆料机正向行走速度为15m/min，则要求逆向行走速度为20m/min。

（3）合理的混匀矿堆料层数

提升堆料层数要将堆料流量与堆料机行走速度相结合，在保证堆料任务完成、堆料料层厚度大于13mm的基础上提升堆料层数，堆料层数要保证在400层以上才能达到良好混匀效果，提升混匀矿堆料层数主要有两种办法：一是控制堆料流量，二是提升堆料机行走速度。

(4)降低混匀垛端部原料质量波动

降低端部混匀矿质量波动是提升混匀质量的一大难题，如果将堆料划分为几个BLOCK,采用“定起点、定终点”的方式堆料，在取端部混匀矿时，混匀矿中每个BLOCK的比例随着取料机的前进而变化，导致端部原料质量波动；为了这一质量波动，许多企业采取了“变起点、定终点”或“变起点，变终点”的堆料方式，有效降低了混匀矿的质量波动，堆料方式如图1。

“变起点、变终点”即起点和终点均按混匀矿的自然安息角方向向内收缩，与“变起点、定终点”相比，实现起来更为复杂，因此一般企业均选择了“变起点、定终点”的堆料方式。“变起点、定终点”即起点按混匀矿的自然安息角方向向内收缩，终点保持不变，取料取到终点后将终点端部原料作为下一垛堆料的挡料端。

图1  三种不同的堆料方式

（5）混匀垛取料

生产中要根据混匀矿安息角调整料耙角度，同时为了取料成分更为均匀，两个斗轮的间距要调整为料堆底边宽度的一半，当一个斗轮位于料堆中间时，另一个斗轮则在料堆的边上。

（6）严格“启封堆”制度

混匀料场两个垛位，必须是一个堆料，一个取料，为提升混匀矿质量，严禁边堆料、边取料的情况发生。

5、结束语

提升混匀矿质量是一项系统、重要的工作，要重视一次料场预混匀，加强预配料管理，通过选择适宜的混匀参数，才能达到良好的混匀效果。

6   参考文献

[1]  王金伦，于化顺.提高混匀料质量的技术应用实践[J].，山东冶金 .2008年10月份，第30卷第5期：25-26.