CN107130105B - 一种提高烧结矿碱度稳定率的方法及其所用的配料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高烧结矿碱度稳定率的方法及所用的配料装置，烧结混合料由下述原料按质量份比例组成:含铁原料78～84份、生石灰4～5.5份，石灰石8～11份，菱镁石0.7～2份，燃料3～5.5份；烧结混合料的二元碱度为1.8～2.2；将石灰石总量的50％～80％和菱镁石总量的40％～60％加入到含铁原料中，混合后得到铁料混合料；将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料混合后得熔剂混合料；将铁料混合料、熔剂混合料和燃料进行二次配料后混匀得烧结混合料，保证其当碱度R的波动范围在±0.05以内，烧结后得成品烧结矿。本发明通过分别控制铁料混合料及熔剂混合料中CaO和SiO2的标准偏差，并通过配料装置保证配料比的准确性，进而达到提高烧结矿碱度稳定性的目的。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁原料混配技术领域，尤其涉及一种提高烧结矿碱度稳定率的方法及所用的配料装置。
背景技术
烧结矿是高炉冶炼的主要原料，其质量的好坏直接关系到炼铁生产过程稳定、顺行和其它技术经济指标。烧结矿不仅要求品位高、强度高、粒度组成合理，而且要求其碱度稳定。碱度的波动会引起高炉炉温和造渣制度的波动，严重时会引起高炉悬料或崩料，给炼铁操作带来不利影响，最终导致焦比升高，高炉产量下降。烧结矿碱度稳定率的提高，对烧结和炼铁的产量、质量都有着重要的影响，按国内经验碱度稳定率每提高10％时，高炉焦比降低1％，产量提高1.5％。
烧结过程是一个复杂的物理化学过程，烧结矿二元碱度为烧结矿中CaO与SiO2的比值。造成烧结矿中各成分波动范围较大，影响二元碱度稳定率的主要因素如下：1)为降低铁前成本，烧结原料中配加低质料，每月入烧矿种多达10余种；配比变化频繁，造成混匀料SiO2波动较大，影响后续熔剂配加的准确性；2)返杂料和回收料的使用比例加大，杂料品种多、成分不均匀，造成混匀料成分波动大，直接影响到烧结矿二元碱度的稳定性；3)配料量和配料准确性的波动是影响烧结矿碱度稳定率的显著因素，控制石灰石、生石灰、菱镁石组成的熔剂混合料的配料准确性和成分稳定性可以提高烧结矿的碱度稳定率。
申请号为200910136015.X(申请日为2009年4月23日)的中国专利公开了“一种铁矿石烧结熔剂分加方法及装置”，其核心技术在于所加熔剂在不同阶段分两次加入烧结料中，采用配料室第一次加入部分熔剂，经一次混合后第二次加入熔剂，经过二次混合后在烧结机上进行烧结。该专利通过实施熔剂分加技术，改善了钒钛烧结矿强度差和冶金性能差的缺陷，提高了钒钛烧结矿产质量。但其方法中没有采取稳定烧结原料成分和烧结配矿准确性的措施，也没有对烧结矿碱度波动进行校正，因而烧结矿碱度的稳定率难以保证。
申请号为201210433736.9(申请日为2012年11月2日)的中国专利公开了“一种烧结矿碱度的检测方法和装置”，其技术要点为：在第一时间点时，获取第一时间监测数 据；在第二时间点时，获取第二时间监测数据；判断所述第二配比和第一配比是否相同；如果是，则判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度升高标准；如果是，则将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高；如果否，则判断所述第一时间监测数据和第二时间检测数据是否满足碱度降低标准，如果是，则将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低。该方法缩短了从配料完成到检测出碱度的时间，但该方法只能通过烧结过程监测数据判断碱度波动，方法复杂且具滞后，同样难以保证碱度的稳定性。
申请号为201310643001.3(申请日为2013年12月2日)的中国专利公开了一种“烧结矿碱度调整方法”，通过日常碱度调整过程中的计算对碱度进行调整；通过换堆碱度调整对第一步换堆碱度和第二步换堆碱度进行计算，换堆期间需要掌握换堆时间、成分变化、调整量等信息，分步骤、有层次的去调整碱度；最终调整幅度为理论调整百分比与调整量的乘积。该方法能够对烧结矿碱度做出快速调整，做到无波动换堆，但该方法仅仅通过理论计算调整原料成分，没有保证配料系统精确性的具体措施，因而实际应用效果难以保证。
发明内容
本发明提供了一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，将烧结混合料分为铁料混合料和熔剂混合料分别配料，通过控制铁料混合料及熔剂混合料中CaO和SiO2的标准偏差，并通过配料装置保证配料比的准确性，进而达到提高烧结矿碱度稳定性的目的；本发明同时提供了实施该方法所用的配料装置。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，包括如下步骤:
1)烧结混合料由下述原料按质量份比例组成:含铁原料78～84份、生石灰4～5.5份，石灰石8～11份，菱镁石0.7～2份，燃料3～5.5份；烧结混合料的二元碱度为1.8～2.2；
2)采用配料装置进行配料，将石灰石总量的50％～80％和菱镁石总量的40％～60％加入到含铁原料中，进行一次配料，得到一次混合料；将一次混合料进行堆料，料堆长120m～200m、宽30m～40m、高10m～15m，每堆料铺500层以上；采用垂直截取法均匀取料，得铁料混合料；对铁料混合料取样分析，保证其品位标准偏差σTFe≤0.5，二氧化硅标准偏差σSiO2≤0.3，氧化钙标准偏差σCaO≤0.3；
3)将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料，并充分混匀得熔剂混合料；对熔剂混合料取样分析，保证其二氧化硅标准偏差σSiO2≤0.3，氧化钙标准偏差σCaO≤0.3；
4)将铁料混合料、熔剂混合料和燃料进行二次配料后，再经一次混合和二次制粒混合充分混匀；对混匀后的烧结混合料取样分析，以设定值为基准，如当碱度R波动范围在±0.05以内时，不调整原料配比和一次混合参数；如当碱度R波动范围超出±0.05时，调整熔剂混合料中石灰石的配比和一次混合参数，保证碱度R的波动范围在±0.05以内；
5)将混匀且经检验合格后的烧结混合料布到烧结台车上进行烧结，得成品烧结矿。
所述含铁原料可以是一种铁矿粉，也可以是几种铁矿粉或含铁尘泥组成的混合原料。
所述堆料过程可以采用定点堆料法、回转堆料法或长堆铺筑法。
所述配料过程中，通过控制系统中的微处理器分析比较实际给料量与设定给料量之间的差值，当差值大于0.5％时进行报警，通过调整原料给料速度进行校正。
用于一种提高烧结矿碱度稳定率的方法的配料装置，包括圆盘给料机、皮带输送机、电子皮带秤、控制系统、电磁触发开关及报警器；所述圆盘给料机设于原料料仓出料口，皮带输送机的接料端位于圆盘给料机下方，皮带输送机上设有电子皮带秤，电子皮带秤的称重传感器连接控制系统；控制系统另外通过电磁触发开关连接报警器。
所述控制系统为PLC。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将烧结混合料分为铁料混合料和熔剂混合料分别配料，通过控制铁料混合料及熔剂混合料中CaO和SiO2的标准偏差，并通过配料装置保证配料比的准确性，进而达到提高烧结矿碱度稳定性的目的；其可操作性强，实际应用效果好，对于提高烧结矿品位及炼铁过程稳定性，保证炼铁最终产品质量具有十分重要的意义。
附图说明
图1是本发明所述配料装置的结构示意图。
图中：1.圆盘给料机 2.原料料仓 3.皮带输送机 4.电子皮带秤 5.控制系统 6.电磁触发开关 7.报警器 8.称重桥架 9.称重传感器 10.计量控制器
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明所述一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，包括如下步骤:
1)烧结混合料由下述原料按质量份比例组成:含铁原料78～84份、生石灰4～5.5份，石灰石8～11份，菱镁石0.7～2份，燃料3～5.5份；烧结混合料的二元碱度为1.8～2.2；
2)采用配料装置进行配料，将石灰石总量的50％～80％和菱镁石总量的40％～60％加入到含铁原料中，进行一次配料，得到一次混合料；将一次混合料进行堆料，料堆长120m～200m、宽30m～40m、高10m～15m，每堆料铺500层以上；采用垂直截取法均匀取料，得铁料混合料；对铁料混合料取样分析，保证其品位标准偏差σTFe≤0.5，二氧化硅标准 偏差σSiO2≤0.3，氧化钙标准偏差σCaO≤0.3；
3)将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料，并充分混匀得熔剂混合料；对熔剂混合料取样分析，保证其二氧化硅标准偏差σSiO2≤0.3，氧化钙标准偏差σCaO≤0.3；
4)将铁料混合料、熔剂混合料和燃料进行二次配料后，再经一次混合和二次制粒混合充分混匀；对混匀后的烧结混合料取样分析，以设定值为基准，如当碱度R波动范围在±0.05以内时，不调整原料配比和一次混合参数；如当碱度R波动范围超出±0.05时，调整熔剂混合料中石灰石的配比和一次混合参数，保证碱度R的波动范围在±0.05以内；
5)将混匀且经检验合格后的烧结混合料布到烧结台车上进行烧结，得成品烧结矿。
所述含铁原料可以是一种铁矿粉，也可以是几种铁矿粉或含铁尘泥组成的混合原料。
所述堆料过程可以采用定点堆料法、回转堆料法或长堆铺筑法。
所述配料过程中，通过控制系统中的微处理器分析比较实际给料量与设定给料量之间的差值，当差值大于0.5％时进行报警，通过调整原料给料速度进行校正。
如图1所示，用于一种提高烧结矿碱度稳定率的方法的配料装置，包括圆盘给料机1、皮带输送机3、电子皮带秤4、控制系统5、电磁触发开关6及报警器7；所述圆盘给料机1设于原料料仓2出料口，皮带输送机3的接料端位于圆盘给料机1下方，皮带输送机3上设有电子皮带秤4，电子皮带秤4的称重传感器9连接控制系统5；控制系统5另外通过电磁触发开关6连接报警器7。
所述控制系统5为PLC。
电子皮带秤4主要由称重部分(称重桥架8和称重传感器9)、测速部分、计算部分(计量控制器10)和通讯部分组成，电子皮带秤4通过称重桥架8安装在皮带输送机3上，称重传感器9检测皮带上物料的重量信号，测速传感器检测皮带的运行信号，计算控制器10将接收到的重量信号和测速信号，进行放大、滤波、A/D转换进入CPU进行积分运算，然后将物料的瞬时流量和累计重量在面板上显示出来。
本发明中，称重传感器9同时将物料重量信号发送到控制系统5中，在控制系统5中通过微处理器分析比较实际给料量与设定给料量之间的差值，当差值大于0.5％时，通过电磁触发开关6接通报警器7进行报警，操作人员可及时通过调整圆盘给料机1的下料速度对配料比例进行校正。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说 明均为常规方法。
【实施例1】
由下述原料按质量份比例组成:含铁原料79份、生石灰5.5份，石灰石9份，菱镁石2份，燃料4.5份，烧结混合料的二元碱度为2.0。
使用本发明所述配料装置进行配料，将石灰石总量的70％和菱镁石总量的60％配加到含铁原料中，得一次混合料；将一次混合料采用长堆铺筑法进行堆料，料堆长200m、宽40m、高15m，每堆料铺500层以上，堆料时间25小时；采用垂直截取法均匀取料，得铁料混合料；对铁料混合料取样分析，使成分标准偏差：σTFe≤0.5、σSiO2≤0.3、σCaO≤0.3；将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料，并充分混匀组成熔剂混合料；对熔剂混合料取样分析，使成分标准偏差：σSiO2≤0.3、σCaO≤0.3。
将铁料混合料、熔剂混合料和燃料按设定比例配加进行二次混料，经一次混合和二次制粒混合充分混匀；对混匀后的烧结混合料取样分析，以设定值为基准，如当碱度R(R＝CaO/SiO2)波动范围在±0.05以内时，不调整原料配比和一次混合参数；如当碱度R波动范围超出±0.05时，调整熔剂混合料中石灰石的配比和一次混合参数，保证碱度R的波动范围在±0.05对成品烧结矿进行检验，与同样配比时按常规方法得到的烧结矿进行比较，烧结矿碱度稳定率由89.05％提高到95.94％，烧结矿合格率由90.04％提高到97.92％。
【实施例2】
烧结混合料由下述原料按质量份比例组成:含铁原料84份、生石灰4份，石灰石8份，菱镁石0.8份，燃料3.2份，烧结混合料的二元碱度为1.8。
使用本发明所述配料装置进行配料，将石灰石总量的55％和菱镁石总量的50％配加到含铁原料中，得一次混合料；将一次混合料采用定点堆料法进行堆料，料堆长150m、宽35m、高14m，每堆料铺560层，堆料时间32小时；采用垂直截取法均匀取料，得铁料混合料；对铁料混合料取样分析，使成份标准偏差：σTFe≤0.5、σSiO2≤0.3、σCaO≤0.3。将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料，并充分混匀组成熔剂混合料；对熔剂混合料取样分析，使成份标准偏差：σSiO2≤0.3、σCaO≤0.3。
将铁料混合料、熔剂混合料和燃料按设定比例配加，经一次混合和二次制粒混合充分混匀；对混匀后的烧结混合料取样分析，以设定值为基准，如当碱度R波动范围超出±0.05时，调整熔剂混合料中石灰石的配比和一次混合参数，保证碱度R的波动范围在±0.05对成品烧结矿进行检验，将混匀后的烧结混合料布到烧结台车上进行点火，抽风烧结，得成品烧结矿。
对成品烧结矿进行检验，与同样配比时按常规方法得到的烧结矿进行比较，烧结矿碱度稳定率由88.12％提高到94.53％，烧结矿合格率由91.04％提高到98.09％。
【实施例3】
烧结混合料由下述原料按质量份比例组成:含铁原料80份、生石灰4.5份，石灰石10.5份，菱镁石1份，燃料4份，烧结混合料的二元碱度为2.05。
使用本发明所述配料装置进行配料，将石灰石总量的75％和菱镁石总量的45％加入到含铁原料中，得一次混合料；将一次混合料采用回转堆料法进行堆料，料堆长120m、宽30m、高12m，每堆料铺540层，堆料时间30小时；采用垂直截取法均匀取料，得铁料混合料；对铁料混合料取样分析，使成份标准偏差：σTFe≤0.5、σSiO2≤0.3、σCaO≤0.3。将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料，并充分混匀组成熔剂混合料；对熔剂混合料取样分析，使成份标准偏差：σSiO2≤0.3、σCaO≤0.3。
将铁料混合料、熔剂混合料和燃料按设定比例配加，经一次混合和二次制粒混合充分混匀；对混匀后的烧结混合料取样分析，以设定值为基准，如当碱度R波动范围在±0.05以内时，不调整原料配比和一次混合参数；如当碱度R波动范围超出±0.05时，调整熔剂混合料中石灰石的配比和一次混合参数，保证碱度R的波动范围在±0.05以内；将混匀后的烧结混合料布到烧结台车上进行点火，抽风烧结，得成品烧结矿。
对成品烧结矿进行检验，与同样配比时按常规方法得到的烧结矿进行比较，烧结矿碱度稳定率由87.16％提高到93.95％，烧结矿合格率由89.78％提高到96.26％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，其特征在于，包括如下步骤:
1)烧结混合料由下述原料按质量份比例组成:含铁原料78～84份、生石灰4～5.5份，石灰石8～11份，菱镁石0.7～2份，燃料3～5.5份；烧结混合料的二元碱度为1.8～2.2；
2)采用配料装置进行配料，将石灰石总量的50％～80％和菱镁石总量的40％～60％加入到含铁原料中，进行一次配料，得到一次混合料；将一次混合料进行堆料，料堆长120m～200m、宽30m～40m、高10m～15m，每堆料铺500层以上；采用垂直截取法均匀取料，得铁料混合料；对铁料混合料取样分析，保证其品位标准偏差σTFe≤0.5，二氧化硅标准偏差σSiO2≤0.3，氧化钙标准偏差σCaO≤0.3；
3)将生石灰、剩余石灰石和剩余菱镁石进行配料，并充分混匀得熔剂混合料；对熔剂混合料取样分析，保证其二氧化硅标准偏差σSiO2≤0.3，氧化钙标准偏差σCaO≤0.3；
4)将铁料混合料、熔剂混合料和燃料进行二次配料后，再经一次混合和二次制粒混合充分混匀；对混匀后的烧结混合料取样分析，以设定值为基准，如当碱度R波动范围在±0.05以内时，不调整原料配比和一次混合参数；如当碱度R波动范围超出±0.05时，调整熔剂混合料中石灰石的配比和一次混合参数，保证碱度R的波动范围在±0.05以内；
5)将混匀且经检验合格后的烧结混合料布到烧结台车上进行烧结，得成品烧结矿。
2.根据权利要求1所述的一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，其特征在于，所述含铁原料可以是一种铁矿粉，也可以是几种铁矿粉或含铁尘泥组成的混合原料。
3.根据权利要求1所述的一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，其特征在于，所述堆料过程可以采用定点堆料法、回转堆料法或长堆铺筑法。
4.根据权利要求1所述的一种提高烧结矿碱度稳定率的方法，其特征在于，所述配料过程中，通过控制系统中的微处理器分析比较实际给料量与设定给料量之间的差值，当差值大于0.5％时进行报警，通过调整原料给料速度进行校正。
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