摘要济钢原料厂通过开发应用先进的原料混匀技术并实施一系列改造,如一次料场原料按成分有序堆放、建立厂内化验室、实施4BL0cK堆料工艺等,大大提高了混匀料的质量,为烧结提质、增产、增效提供了可靠的保障,同时也提升了自身的装备水平,提高了劳动生产率。
关键词 原料混匀4BLOCK堆料匀矿质量
1前言
济钢原料厂占地面积为22.53万m3,设有火车受卸系统、汽车受料系统、一次料场预配料系统、二次混匀料场等,担负着向2 X 120 m2。和2×60 m2烧结机供应混匀料和燃料的任务,年生产匀矿达520万t。原料厂加工处理的各种原料有来自澳大利亚、巴西、印度的进L1矿粉;省内外各种精矿粉;以及济钢公司i8部生产过程中产生的烧结、球团返矿、高炉灰、钢渣等。近年来,随着精料方针的贯彻实施,烧结对混匀料质量的要求也越来越高。为此,原料厂通过不断研究探索、开发和应用原料混匀技术,使混匀料质量逐年提高,为烧结乃至炼铁增产增效作出了积极贡献。
2提高混匀料质量的措施
2.1一次料场按原料成分有序堆放
一次料场设计储量为40万t,分为四个堆料区(每个料区400 m×30 m),进厂原料按产地和成分不同分别堆放。为兼顾2台DBKl000.30型堆料机和3台QLK800.32型取料机堆、取料作业的方便,对同一种料可能分两堆或三堆堆放。考虑到国内精矿粉因产地不同,成分波动较大,仅河北不同产地的精矿粉就有20余种,我们采取按高铁高硅、高铁低硅、低铁高硅、低铁低硅四个成分区间分别进行堆放。具体指标的划分范围如表1所示。

2.2建立厂内化验室,及时检测进厂原料和预配料的成分
建立并完善了厂内化验室,为其配备了F97—2型密封式化验制样粉碎机、101D一2型电热鼓风恒温干燥箱、721分光光度计、SX24—10型箱式电阻炉及温控仪、精密分析天平、蒸馏水器等检测设备,对进厂原料和预配料成分及时取样化验,为匀矿生产提供准确的分析数据。.其主要作用有三:一是为应用4BLOCK技术,实施优化配料混匀造堆工艺提供可靠依据;二是及时检测进厂原料成分,并与物资检查站提供的数据进行对比,防止堆料时混料;三是及时发现原料质量问题,向供货方退货或索赔。
2.3在预配料皮带上设置自动采制样系统
过去,对预配料取样采用的是人工取样方式,即每隔4小时将配料的匀一2皮带停机,由取样工从皮带上取下半米宽的预配料,再进行人工缩分,对粒度超过5 mm的还需用锤子砸碎。这种取样方式不仅样品偏析大,代表性差,不能准确反映4小时内预配料成分的波动情况,而且取样工劳动强度大,劳动生产率低。为此,我们投资19万元,在匀一2皮带中部设计安装了一套自动采制样系统,投用后,有效地解决了上述问题。
此自动采制样系统由初级采样机、次级采样机、皮带输送机、破碎机、配电柜等组成。根据实际工况,我们设定每4分钟取样机自动从运行中的皮带上取样一次,每2分钟缩分一次,正常情况下化验工每4小时到现场收集样品一次。这样,保证了试样具有代表性,为及时指导和调整配料方案,最终实现4BLOCK堆料的最佳目标提供了可靠的依据。
2.4扩大配料生产能力,适应多种配料方案
预配料室原有8个棱台型方料仓,在原料品种较多,且需消化多种厂内废料的情况下,经常出现料仓周转困难的局面。而且棱台型料仓存在易粘料和出现死料,仓壁因应力集中易开裂等问题。为此,我们投资202.88万元,将预配料室延伸扩建三跨,新上了两个圆台型料仓以及与之配套的圆盘给料机、电子皮带秤等。该项目竣工投产后,不仅扩大了配料生产能力,满足了优化配料结构、降低生产成本的要求,而且圆台型料仓不粘料,无死料,受力均匀,不开裂,无需人工清理,维检费用也随之降低。圆料仓与方料仓相比,每个还可节省钢材11t,节资5.5万元。圆料仓的成功应用,也为原来8个料仓的仓型改造提供了成熟的经验和依据。
2.5贯彻精料方针,实施4BLOCK混匀堆料工艺
为确保匀矿TFe和SiO2达到目标值,且不断优化这一目标值,我们实施了4BLOCK堆料工艺,并取得显著效果。所谓4BLOCK工艺,是指在二次料场,一堆混匀料的堆料计划分成4个BLOCK来执行,每个BLOCK的堆料量基本相同。根据对预配料的化验结果和用料结构,、每完成一个BLOcK,用程序计算调整一次配比,通过4个BLOCK堆料,使TFe和SiO2值最终达到或非常接近目标值,控制匀矿成分的波动,提高稳定率。我厂二次料场设计储量为15万t,分两个区,即可以堆两堆料,一堆7万余t。一个BLOCK堆料1.8万t,需24小时,完成4BLOCK循环,共需100小时左右。经过一年多的实际运行,TFe和si02稳定率(分别为±O.5和±O.25)分别由72.01%和83.23%提高到89.02%和98.17%。由于混匀料质量的稳定和提高,在烧结和高炉炼铁系统也产生了可观的经济效益。
2.6严把预配料关和二次料场堆料层数
原料进入预配料室之前需筛除大块杂物,以防大块堵塞,导致成分波动。配料要根据烧结生产要求及原料库存情况实行优化配料,尽量保持一段时间内配料品种的稳定。按照工艺要求,配料准确和合理的堆料层数是提高混匀效果的关键。因受预配料槽数量的限制,济钢原料厂参与一次配料的含铁料一般最多为7种。2003年以前堆料层数为3000层左右(堆料层数:堆料机往返次数×配料圆盘个数),经过一系列技术改造,二次料场堆料层数增加到3800~4000层之间,同时每一次配料结束时要能够布满一层,尽量杜绝不完整的现象。这些措施的实施,使混匀效果得到了保证,匀矿TFe和SiO2一级品率由改造前的80.23%和86.98%提高到91.21%和98.89%。
2.7实现二次混匀料场全自动化远程控制
对二次混匀料场的一堆两取三台主要设备,在已实现半自动化控制的基础上,通过学习借鉴宝钢原料厂的经验,采用了目前具有国内领先水平的“无刷集电通讯装置”和与自动化部共同研究开发的“打包技术”,率先在国产设备上实现了全自动化远程控制操作,从而使二次混匀料场三大机的堆、取料操作不受人为因素的干扰和影响,实现了三大机上无人操作,即实现了从主控室到二次混匀料场的远程全自动化控制,同时杜绝了此系统的皮带空运转现象,年节电12.48万元;实际减少岗位操作人员6人。此项技术达到了国内一流水平,每年仅直接经济效益就达137.68万元。
3生产效果
经过一系列技术改造,混匀料成分稳定性显著提高,粒度组成也更加均匀,烧结使用后,产质量提高,工序能耗降低(见表2)。由表2可知,改造前后相比,2×120 m。烧结机利用系数提高了0.26 t/(m2·h),TFe和R稳定率分别提高1l%和2.7%,工序能耗降低6 kg/t,效果显著。

4结语
几年来,济钢原料厂通过积极研究、开发和应用先进的原料混匀技术,并实施一系列改造,包括:对一次料场按原料成分分类堆放;建立健全原料化验手段;新上自动采制样系统;扩建预配料仓;实施4BL0cK造堆技术;实现二次混匀料场全自动化远程控制等,取得了明显效果,匀矿TFe和SiO2稳定率大大提高,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,同时也提升了自身的装备水平,提高了劳动生产率。