關(guān)紅兵 劉月建 劉文浩 郭軍偉
(安陽鋼鐵股份有限公司)
摘要：受原料場場地的限制，安鋼3#燒結(jié)機未采用常規(guī)的預(yù)配料加二次料場混勻供料方式，而是采用了單品種直供料模式，當(dāng)鐵料配比調(diào)整時需要做騰倉、上料、切換、預(yù)調(diào)、回調(diào)等一系列操作，技術(shù)人員通過程序優(yōu)化建立了安鋼3#燒結(jié)機單品種換料標準化操作模型，做到了預(yù)知預(yù)判，保證了鐵料配比變更過程中燒結(jié)過程的順利銜接以及燒結(jié)礦質(zhì)量的穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)；單品種；標準化；模型
0 前言
安鋼3#燒結(jié)機投產(chǎn)于2012年，是3#高爐的配套工程，自動化控制水平較高，但由于場地限制，3# 燒結(jié)機沒有配置預(yù)配室和混勻料場。燒結(jié)生產(chǎn)所用的單品種鐵料不經(jīng)混勻，由皮帶機從原料場送至燒結(jié)機配料室后宜接進行配料，即單品種鐵料宜供配料模式。由于缺乏成熟的二次料場“平鋪切取”工藝⑴，鐵礦粉混勻效果較差，燒結(jié)礦中的SiO2穩(wěn)定率較低。在換料前后多個鐵料品種切換時燒結(jié)礦質(zhì)量容易出現(xiàn)波動,尤其是R±0. 1月穩(wěn)定率僅維持在70%左右的較低水平，對高爐穩(wěn)定順行造成影響。
1 單品種礦換料過程中存在的問題
1.1單話種鐵礦粉料倉切換過程不規(guī)范
3#燒結(jié)機配料室設(shè)置了 8個單品種鐵料料倉，正常情況下使用6 ~7種單品種鐵料，因此只有1 ~2種單品種鐵料為雙倉配料,其余品種只能使用單倉。在變更鐵料配比或品種時，需要對相應(yīng)料倉進行品種切換，尤其是同時更換多個鐵料品種時，切換過程較為復(fù)雜。在以往的換料過程中，由于對料倉存料量、使用量和可用時間缺乏精確的判斷，經(jīng)常因切換過程不規(guī)范，出現(xiàn)短時間缺品種換料或混料現(xiàn)象，容易造成燒結(jié)礦質(zhì)量波動。
1.2 換料過程中熔劑和燃料配比調(diào)整不準確
單品種鐵料換料往往涉及到精礦品種或配比調(diào)整，以及各類廠間回收物料的調(diào)整，鐵料原始帶入的SiO2、CaO以及FeO含量均會發(fā)生變化。因此，3#燒結(jié)機每次換料都會涉及到熔劑和燃料配比的調(diào)整，在以往的換料過程中由于缺乏準確的預(yù)判，致使灰比和煤比出現(xiàn)了較大幅度的波動。
1.3 換料過程中混合料水分波動
安鋼3#燒結(jié)機使用紅外線測水儀檢測混合料水分，并根據(jù)水分顯示值實現(xiàn)自動加水控制。由于紅外線測水儀對原料顏色特別敏感，當(dāng)鐵料配比變更，混合料基礎(chǔ)顏色變化后，紅外測水儀顯示水分失準，從而造成混合料加水量和實際水分值波動。
1.4換料前后燒結(jié)礦成分波動
燒結(jié)機鐵料配比變更涉及到一種或者幾種鐵料品種的切換，燒結(jié)礦化學(xué)成分發(fā)生變化，尤其是換料前多品種鐵料收底造成人為混料影響燒結(jié)礦成分的穩(wěn)定，且換料初期面對燒結(jié)礦成分波動時，操作人員未建立標準化處置流程，進一步造成波動時間延長。
2 建立3#燒結(jié)機單品種鐵料換料操作模型
為了最大限度地減少換料過程中燒結(jié)趨勢和燒結(jié)礦質(zhì)量的波動，適應(yīng)3#燒結(jié)機獨特的配料模式，技術(shù)人員對3#燒結(jié)機工藝設(shè)備配置、原燃料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、配比計算以及儀表量程等進行了認真研究，分別對單品種鐵料倉的配置、燃料、熔劑和加水量的調(diào)整,以及燒結(jié)礦成分的調(diào)整原則做了詳細規(guī)定，結(jié)合之前的經(jīng)驗建立了 3#燒結(jié)機單品種鐵料換料操作模型。具體模型如圖1所示。
2.1單品種鐵料的準備
執(zhí)行換料計劃前，生產(chǎn)車間需根據(jù)原料場庫存、配料室倉存、鐵料配比和料批等計算出大致的換料時間。如果需要變更兩種或兩種以上鐵料時，除了計算單種鐵料的換料時間外，還需要根據(jù)每種鐵料的庫存量和消耗量精確計算，確保多種鐵料能夠同時換料。確定換料時間后還需要合理利用備用倉進行新料準備，換幾種料就需要準備幾個備用倉，同時換料品種不超過3種。
2.2單晶種料倉的配置
考慮到單品種鐵料各自配比不同，單倉下料量不同,鐵料倉配置的原則為：（1）根據(jù)配比通知單要求，用量大的品種安排雙倉、用量小的品種安排單倉；（2）考慮下料量與皮帶秤量程的關(guān)系，配比大礦種安排量程較大的3# ~ 8#皮帶秤,配比小礦種安排量程相對較小的1#、2#皮帶秤；（3）考慮圓盤結(jié)構(gòu)不同，1#、2#倉出料口較小，盡量安排物料粒度較粗、粘性小、雜物少的礦種，8#倉位于鐵料倉最邊緣，進料口較小，盡量放入與7#倉同種物料。
2.3 燃料和熔劑配比調(diào)整的預(yù)判
執(zhí)行換料計劃前，首先根據(jù)配比變化前后A12O3和MgO的變化確定白云石粉和石灰石粉的配比，并根據(jù)白云石粉和石灰石粉的配比變化推算帶來的CaO的變化，同時考慮燒結(jié)礦R基數(shù)的變化，通過EXCEL公式計算的方式確定生石灰配比調(diào)整幅度。
對于燃料配比調(diào)整，主要考慮鐵料中精礦、褐鐵礦以及原始FeO含量較大的氧化鐵皮等礦種配比是否調(diào)整幅度較大。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，認為燒結(jié)礦0.4%的FeO含量變化對應(yīng)燃料配比變化0.1%0根據(jù)各品種物料FeO含量以及配比變化，通過EXCEL公式計算的方式確定燃料配比調(diào)整幅度[2]。
2.4混合料水分的調(diào)整
配料室使用新配比時，主要根據(jù)生石灰配比調(diào)整計算滾筒加水量的調(diào)整值。理論計算，每增加1 t/h生石灰消化需要增加水量0. 5 t/h，因此混合料加水量調(diào)整值為生石灰下料量調(diào)整值乘以 0.5。
3#燒結(jié)機使用的紅外線測水儀通過混合料顏色深淺變化來標定水分值，變更配比時會因為混合料顏色改變而使測水儀顯示值失準。因此，換料開始前應(yīng)暫時停用自動加水模式,換料過程的加水量只考慮生石灰配比變化影響的加水量的變化，不作大增大減，現(xiàn)場安排人工確認水分進行微調(diào)。待水分調(diào)整合適、穩(wěn)定后，取混合料做水分分析對測水儀進行標定,標定完成后再切換為自動加水狀態(tài)。
2.5下達換料標準化作業(yè)指導(dǎo)書
原有《配比調(diào)整通知單》內(nèi)容僅涉及換料原因、換料時間和理論配比等內(nèi)容。2018年以來，為了提高換料準確性，技術(shù)人員在《配比調(diào)整通知單》的基礎(chǔ)上加入了單品種鐵料倉分配、熔劑、燃料和加水量調(diào)整幅度、燒結(jié)透氣性預(yù)測等內(nèi)容，形成了《換料標準化作業(yè)指導(dǎo)書》,全程指導(dǎo)換料操作。
2.6燒結(jié)礦成分的回調(diào)和后評價制度
在配比變更過程中，根據(jù)《換料標準化作業(yè)指導(dǎo)書》進行換料操作，為了提高換料過程中燒結(jié)礦質(zhì)量的穩(wěn)定性，操作人員應(yīng)及時根據(jù)燒結(jié)礦化驗結(jié)果對熔劑和燃料配比進行回調(diào)糾偏，最終達到穩(wěn)定配比的目標。換料過程結(jié)束后，技術(shù)人員應(yīng)按照制度對本次換料過程出具《換料后評價》，分析總結(jié)經(jīng)驗，形成了具有安鋼特色的燒結(jié)機單品種標準化換料操作模型。
3 模型實施后的效果
通過采取上述改進措施，在原料場工藝條件暫無法改變的不利條件下，3#燒結(jié)機燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定時，在燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率提高的基礎(chǔ)上，燒結(jié)礦FeO率從2018年初的70%左右提升至了 80%以上。同穩(wěn)定率、TFe穩(wěn)定率均得到了提升，具體見表3。
4 結(jié)論
大型燒結(jié)機采用單品種宜供料模式生產(chǎn)缺乏初步混勻，尤其是換料期間容易造成成分波動。在燒結(jié)原料場工藝條件短時間內(nèi)無法改變的條件下，通過采取優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)盡可能減少換料頻次，建立3# 燒結(jié)機單品種鐵料換料模型，規(guī)范換料操作和管理，達到換料過程的科學(xué)計算、預(yù)知預(yù)判。通過一年來的實踐和優(yōu)化，3#燒結(jié)單品種鐵料換料模型得到進一步完善，3#燒結(jié)機換料過程穩(wěn)定性得到了保證，燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定率穩(wěn)步提高。
5 參考文獻
[1 ]許滿興,張?zhí)靻?bull;鐵礦石優(yōu)化配礦實用技術(shù)[M ].北京:冶金工業(yè)出版社,2017 17-63.
[2]劉躍成，段建國，陳圣明.邯鋼新435m?燒結(jié)機穩(wěn)定配料的研究[J].礦業(yè)工程.2019,17(3):37 - 38.