CN108946205A - 一种基于港口的铁矿配料混匀系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于港口的铁矿配料混匀系统，其供料系统和堆料系统设置在地面上，配料系统设置在地面以下；供料系统包括皮带机供料系统和/或汽车供料系统；所述皮带机供料系统或汽车供料系统连接港口的铁矿石原料存储系统；所述配料系统包括：若干配料仓，其位于地平面以下；每个配料仓均配置一给料机和一电子皮带秤；所述给料机设置于所述配料仓下方，所述给料机的进料口与所述配料仓的出料口连接；所述电子皮带秤设置于所述给料机出料口的下方；皮带输送机，设置于所有电子皮带秤出料端下方；PCL控制器，所述给料机、电子皮带秤分别与所述PCL控制器电连接；所述堆料系统包括堆料机，所述堆料机的受料端与所述配料系统中运输皮带机出料端连接。
Description
技术领域
本发明属于炼铁原料准备技术领域，具体涉及一种基于港口的铁矿配料混匀系统。
背景技术
钢铁厂的矿石原料，由于来源不同、品种多样，以及由于矿山产品成分不稳定，常常会有种类杂、成分和粒度波动大的情况。这种情况会引起烧结矿质量的波动和高炉冶炼时炉况的不稳定。对矿石原料进行混匀作业，能给烧结和炼铁生产以质量稳定的矿石原料，从而提高烧结矿的品质及改善高炉生产的技术经济指标。
铁矿粉混匀技术是提升钢铁企业原料稳定性、改善烧结矿质量和降低炼铁消耗的一项重要措施，大量数据表明，使用铁矿粉混匀料后，烧结产量提高3％以上，固体燃料消耗降低4kg/t以上，炼铁产量提升5％以上，铁水燃料消耗降低10kg/t以上，同时由于原料稳定，铁水质量稳定，也给炼钢提高产量、降低熔剂消耗创造了有利的条件。但是，目前大部分中小型钢铁企业没有混匀料场，无法实现小品种、低成本铁矿的有效应用，导致烧结矿质量不稳定。
随着中国钢铁企业的发展，一方面是进入中国市场的世界各地铁矿石资源的种类大大增加，另一方面是大部分中小型钢铁企业由于受到场地限制，在工厂设计时未考虑铁矿预配混匀工艺，但随着企业对降本、节能、提效等方面要求的提升，没有混匀料场带来的原料成本高、烧结矿质量差、烧结燃料消耗高、高炉铁产量低、燃料比高等问题越来越明显，因此寻找一种既能不增加工厂场地，又能增加原料品种、提高原料质量稳定性的新工艺，成为钢铁企业面临的一个重大问题。
中国是目前铁矿石进口量最大的国家，沿海港口接受铁矿石的能力也非常巨大，但其功能主要是铁矿石的装卸、存储和发运，近几年在个别港口实施的混矿也仅限于使用两个堆取料机，从两个堆场上按设计的小时流量分别取出两种不同品位铁矿，然后用皮带输运机转到第三台堆取料机上，将两种原料混堆到第三个堆场上，这种混合方式被称作粗混，其混矿种类少、混匀效果差，混合料成份不均匀，工厂在使用时如果不进行混匀预配处理，反而会影响烧结矿成份的稳定，造成高炉指标下滑。
进口铁矿石中，巴西、澳大利亚等大矿山发至中国港口的铁矿石多数在对方矿山或港口进行了混合处理，但仍有多非主流的铁矿石仍存在从不同的矿点直接发运至港口后随机装船等现象，造成整船的铁矿石均匀度较差，工厂直接使用也会造成烧结矿成份波动。
综上所述，由于工厂对铁矿石均匀度要求提高、港口粗混矿成份波动大以及部分非主流矿因装港限制引起的成份波动大三个方面因素，寻找一种在港口进行精配、混匀的铁矿石加工工艺，是解决铁矿石成份波动大、改善烧结矿质量指标、提高生产效率、降低能源消耗的一项重要措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于港口的铁矿配料混匀系统，具有集约、高效、低耗等特点，可在港口就地搭配、混合来自世界各地的铁矿石资源，在保证混匀矿冶金性能的条件下，用好低成本铁矿，得到性能优异的铁矿混匀料，为企业降低原料成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于港口的铁矿配料混匀系统，其包括供料系统、配料系统、堆料系统，所述供料系统和堆料系统设置在地面上，所述配料系统设置在地面以下；
所述供料系统包括皮带机供料系统和/或汽车供料系统；所述皮带机供料系统或汽车供料系统连接港口的铁矿石原料存储系统；
所述配料系统包括：若干配料仓，其位于地平面以下；每个配料仓均配置一给料机和一电子皮带秤；所述给料机设置于所述配料仓下方，所述给料机的进料口与所述配料仓的出料口连接；所述电子皮带秤设置于所述给料机出料口的下方；皮带输送机，设置于所有电子皮带秤出料端下方；PCL控制器，所述给料机、电子皮带秤分别与所述PCL控制器电性连接；
所述堆料系统包括堆料机，所述堆料机的受料端与所述配料系统中皮带运输机的出料端连接。
进一步，所述皮带机供料系统包括与港口的铁矿石原料存储系统的出料口连接的供料皮带机，所述供料皮带机的出料端设置于所述配料仓进料口的上方；所述供料皮带机将港口的铁矿石原料存储系统提供的铁矿石原料输送至配料仓。
所述汽车供料系统包括翻斗车，所述翻斗车用于卸料的卸料平台设置在地平面上且位于在配料仓进料口上方且在地平面上；所述翻斗车将港口的铁矿石原料存储系统皮带机系统提供的铁矿石原料输送至配料仓。
再，所述给料机为圆盘给料机。
本发明中所述皮带机供料系统与港口的铁矿石原料存储系统对接，将到达港口的铁矿原料直接装入配料系统的配料仓；本发明采用汽车供料系统，汽车供料具有更多的灵活性，可以将港口的任何料场的原料直接供到配料系统的配料仓。为了实现汽车卸料的高效、低耗目的，本发明将配料仓设置于地平面下，卸料平台设置在地平面上，汽车可以直接将原料卸入配料仓。
本发明所述配料系统中给料机和电子皮带秤通过PLC控制器关联，给料机按PLC控制器给出的配料要求控制各种铁矿石按照一定给料速度流出并落在电子皮带秤上，电子皮带秤对铁矿石原料进行称量，并将计量数据传输给PCL控制器，PCL控制器判断实际下料量与给定值的偏差，并即时指令给料机调整给料速度，保证二者偏差不超过0.5％，实现自动配料。所述给料机、电子皮带秤下方还设置有皮带输送机，电子皮带秤上的铁矿石在皮带机的传送作用下落在皮带输送机上。由于各配料仓中铁矿石给料速度可通过PCL控制器分别控制，因而本发明可通过控制各配料仓中铁矿石给料速度和电子皮带秤的传送速度使得多种铁矿石落在皮带输送机的相同位置，将多种铁矿石逐层铺在皮带输送机上，进而形成预混匀料。
本发明所述堆料混匀系统采用堆料机实现，皮带输送机将预混匀料输送至堆料机，堆料机按照“人”字形和“众”字形行走堆料，堆料长度达到150米以上，堆料层数达到240层以上，从而实现铁矿粉的充分混匀，发货装车采取两头截取的方式，更进一步保证混匀粉的均匀度，从而达到烧结矿成份稳定、质量提升的目的。
本发明针对港口的储存、物流和铁矿石资源特点，设计了一套集约、高效、低耗的铁矿石配料混匀系统，该系统适合在港口就地进行混匀矿配料，能够解决企业在应用低价资源、稳定原料条件、提高生产效率、降低生铁成本等方面的制约因素。
本发明提供的铁矿石配料混匀系统设计多个配料仓，保证一定时间缓冲，确保配料的连续性；配料系统精准，保证能够按照设计的铁矿石配比要求完成配料任务，误差不超过0.5％。
本发明提供的铁矿配料混匀系统可完全在港口实现多种铁矿石的配料混匀功能，为中小型企业增加铁矿石的种类创造了条件，随着铁矿石种类的增加和混匀效果的改善，铁矿的搭配将变得更加合理，对提高烧结矿质量、降低烧结矿成本起到了有力的支持。
应用本发明提供的系统优化了企业的原料采购和物流秩序。企业直接从港口购买混匀矿即可，企业通过使用港口混矿，可有效减少原料采购的品种，从而即保证了烧结用料的多样性带来烧结矿质量提高的好处，又缓解了资金平衡的难度和物流秩序的混乱。
本发明的有益效果：
1.本发明采用地面受料和地下配料方式将现有技术中汽车受料槽和配料仓合二为一，只在配料系统中设置配料仓，再经皮带输送机便可将混匀矿堆到料场，加工每吨混匀矿的电力消耗仅0.4kWh。因此，本发明工艺流程精简，显著降低了成本。
2.当前传统的企业混矿工艺是在钢铁企业原料场，其原料来源仅限于原料场的一次料场，受到企业场地、库存以及铁矿石的采购、物流的限制较大，本发明将一次料场变成了整个港口，原料的来源、种类基本上不受限制，而且可以做到即买即用。因此，本发明使企业所用混匀矿原料获取的渠道和种类增加。
3.通过本发明提供的铁矿配料混匀系统可生产出具有优异冶金性能的混匀矿，企业可直接购买该混匀矿，这就有效减少了企业进厂原料的种类，提高料场的堆料效率，为企业节省了大量宝贵的场地资源。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
实施例
参见图1，本发明提供的一种基于港口的铁矿配料混匀系统，其包括供料系统100、配料系统200、堆料系统300，所述供料系统100和堆料系统300设置在地面上，所述配料系统200设置在地面以下的地下室内；
所述供料系统100包括皮带机供料系统和/或汽车供料系统；所述皮带机供料系统或汽车供料系统连接港口的铁矿石原料存储系统；
所述配料系统200包括：三个配料仓21/21’/21”，其位于地平面以下；每个配料仓21/21’/21”均配置一给料机22/22’/22”和一电子皮带秤23/23’/23”；所述给料机22/21’/21”分别设置于所述配料仓21/21’/21”下方，所述给料机22/22’/22”的进料口分别与所述配料仓21/21’/21”的出料口连接；电子皮带秤23/23’/23”分别设置于给料机22/22’/22”出料口的下方；皮带输送机24，设置于所有电子皮带秤23/23’/23”出料端下方；PCL控制器25(Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器)，所述给料机22/21’/21”、电子皮带秤23/23’/23”分别与所述PCL控制器25电连接；
所述堆料系统300包括堆料机，所述堆料机的受料端与所述配料系统中皮带输送机24出料端连接。
本实施例中所述供料系统100为汽车供料系统，该汽车供料系统包括翻斗车，所述翻斗车的卸料平台11/11’/11”设置在配料仓21/21’/21”进料口上方且在地平面上1米以上；所述翻斗车将港口的铁矿石原料存储系统提供的铁矿石原料输送至配料仓21/21’/21”。
本实施例中所述给料机22/22’/2”为圆盘给料机。
本实施例中，来自世界各地的铁矿石运送到港口后存放于港口的铁矿石原料存储系统，利用本发明提供的铁矿配料混匀系统对多种铁矿石原料进行混匀得到铁矿混匀料，具体地，翻斗车将港口的铁矿石原料存储系统中的三种铁矿石原料分别直接运输到配料仓(翻斗车在位于地平面以上的卸料平台11/11’/11”上将铁矿石原料卸入对应的配料仓21/21’/21”)。
给料机22/22’/2”按PLC控制器25给出的配料要求将配料仓21/21’/21”内的铁矿石原料按照一定给料速度流出，从配料仓21/21’/21”流出的铁矿石原料落在电子皮带秤23/23’/23”上，电子皮带秤23/23’/23”对铁矿石原料进行称量，并将计量数据传输给PCL控制器25，PCL控制器25判断实际下料量与给定值的偏差，并即时指令给料机22/22’/2”调整给料速度，保证二者偏差不超过0.5％。电子皮带秤23/23’/23”上计量后的铁矿石原料在皮带机的传送下落在皮带输送机24上，将多种铁矿石逐层铺在皮带输送机24上，进而形成预混匀料。利用皮带输送机24将预混匀料输送至堆料机，堆料机按照“人”字形和“众”字形行走堆料，堆料长度达到150米以上，堆料层数达到240层以上，从而实现铁矿粉的充分混匀得到铁矿混匀料，使用转载机从料堆两头截取混匀料，并装入运输车辆，发给目标用户。
具体实施例
在山东某港口实施本发明提供的铁矿配料混匀系统后得到铁矿混匀料，对该铁矿混匀料产品的品质等进行了多项检验。
(1)铁矿混匀料配料方案：参见表1。
表1
| 货物名称 | 配比 | 配用数量 | |
| 物料1 | 塞矿破碎粉 | 10％ | 3000吨 |
| 物料2 | 毛里塔尼亚粉 | 14％ | 4200吨 |
| 物料3 | FMG混合粉 | 33.3％ | 10000吨 |
| 物料4 | 球团碎 | 9.7％ | 2900吨 |
| 物料5 | 卡粉 | 7.3％ | 2200吨 |
| 物料6 | 巴西矿筛后粉 | 9％ | 2700吨 |
| 物料7 | BRBF | 16.7％ | 5000吨 |
(2)设计指标和装车时截取的各断混匀粉的检验指标对比(％)，参见表2。
表2
| TFe | SiO2 | Al2O3 | S | P | 水分 | |
| 断面1 | 61.58 | 4.93 | 2.25 | 0.021 | 0.067 | 7.58 |
| 断面2 | 61.24 | 5.18 | 2.29 | 0.028 | 0.059 | 7.43 |
| 断面3 | 61.49 | 5.12 | 2.06 | 0.023 | 0.056 | 7.66 |
| 断面4 | 61.17 | 5.22 | 2.26 | 0.027 | 0.058 | 7.31 |
| 平均 | 61.37 | 5.11 | 2.22 | 0.025 | 0.060 | 7.50 |
| 设计值 | 61.36 | 5.07 | 2.21 | 0.025 | 0.061 | 7.38 |
| 商检值 | 61.51 | 5.18 | 2.15 | 0.023 | 0.066 | 7.32 |
(3)混匀粉商检报告
按照SN/T 1797.1-2008标准对上述货物扦取代表性样品，经检验品质结果参见表3。
表3
| 项目名称 | 品名 | 检测结果 | 单位 | 检测方法 |
| 水分 | 铁矿粉 | 7.32 | ％ | ISO 3087：2011(E) |
| 铁 | 铁矿粉 | 61.51 | ％ | GB/T 6730.65-2009 |
| 三氧化二铝 | 铁矿粉 | 2.15 | ％ | SN/T 0832-1999 |
| 二氧化硅 | 铁矿粉 | 5.18 | ％ | SN/T 0832-1999 |
| 磷 | 铁矿粉 | 0.066 | ％ | SN/T 0832-1999 |
| 硫 | 铁矿粉 | 0.023 | ％ | GB/T 6730.61-2005 |
Claims (5)
1.一种基于港口的铁矿配料混匀系统，其包括供料系统、配料系统、堆料系统，其特征在于，所述供料系统和堆料系统设置在地面上，所述配料系统设置在地面以下；
所述供料系统包括皮带机供料系统和/或汽车供料系统；所述皮带机供料系统或汽车供料系统连接港口的铁矿石原料存储系统；
所述配料系统包括：
若干配料仓，其位于地平面以下；每个配料仓均配置一给料机和一电子皮带秤；所述给料机设置于所述配料仓下方，所述给料机的进料口与所述配料仓的出料口连接；所述电子皮带秤设置于所述给料机出料口的下方；
皮带输送机，设置于所有电子皮带秤出料端下方；
PCL控制器，所述给料机、电子皮带秤分别与所述PCL控制器电性连接；
所述堆料系统包括堆料机，所述堆料机的受料端与所述配料系统中运输皮带机出料端连接。
2.根据权利要求1所述的基于港口的铁矿配料混匀系统，其特征在于，所述皮带机供料系统包括供料皮带机，所述供料皮带机与港口的铁矿石原料存储系统的出料口连接，所述供料皮带机的出料端设置于所述配料仓进料口的上方；所述供料皮带机将港口的铁矿石原料存储系统提供的铁矿石原料输送至配料仓。
3.根据权利要求1所述的基于港口的铁矿配料混匀系统，其特征在于，所述汽车供料系统包括翻斗车，所述翻斗车将港口的铁矿石原料存储系统提供的铁矿石原料输送至配料仓。
4.根据权利要求3所述的基于港口的铁矿配料混匀系统，其特征在于，还包括供翻斗车卸料的卸料平台，所述卸料平台设置在地平面上、位于配料仓进料口上方。
5.根据权利要求1所述的基于港口的铁矿配料混匀系统，其特征在于，所述给料机为圆盘给料机。
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