烧结原料数量大,品种繁多,粒度及化学性质极不均一。为了获得优质的烧结矿,保证生产过程持续进行,原料的贮存、中和混匀、破碎、筛分是一件十分重要的工作。
一、原料的贮存及中和混匀
为了保证烧结持续生产并进行中和混匀,烧结厂内或附近应设立原料场。原料场的大小应根据生产规模及原料基地的远近、运输条件、原料种类等因素而定。应保证1—3个月的原料贮备。我国大型钢铁企业在公司内都设有大原料场,烧结厂内设有原料贮存仓库,但缺乏中和混匀设备。
原料的中和方法很多,但一般采用分堆存放,平铺切取法。通过堆料机及移动皮带将矿石往复逐层铺放,然后沿料堆垂直面用取料机切取。料堆越大越长,可保证在较长时间内使用成分稳定的原料。必须设置两个料堆,一个进行堆矿,一个供使用。图1为首钢原料场铁精矿中和混匀作业示意图。
首钢白庙料场面积200000米3,使用翼式多斗卸车机卸料,电铲造堆,电铲取料。每堆平铺8层,高度#3.5~4.0米,每堆可贮存精矿1.5~2.0万吨,天然矿2.3万吨,经过中和混匀,精矿含铁波动±1.0%的达80~95%左右。后来加强作业管理,采用“三倒入堆”的混匀法,加强入堆前的混匀,使精矿含铁品位波动由±2.15%降到<±1.0%,其中含铁波动≤±0.5%者达88.31~92.77%,结果使烧结矿合格率由原来的76.61%提高到99.92%,一级品率由32.9%提高到86.22%,由于烧结矿质最提高,高炉利用系数由原来的1.876吨/米3•日,提高到2.0867吨/米3•日,增产10%,焦比降低10%.
宝山钢铁厂具有现代化的原料储存及中和混匀原料场。该原料场占地面积82万米2,约占全厂总面积的8%.采用大集中的布置方法,将矿石一次堆场、二次堆场、副原料场、混匀料场、烧结矿球团矿堆场、动力煤及炼焦煤料场以及矿石破碎筛分设施都布置在一起。总储存能力为257万吨。其中和混匀系统的特点及作业过程如下。
1)设有一次料场。各种原料从原料码头卸料后,先在一次料场按品种、成分的不同分别堆放并初步混匀。为了防止原料产生粒度偏析,一次料场的布料按鳞状堆料方式进行,其它厂也有按三菱形或条形布料的(图2)一次料场的工作质量将影响下一工序中和混匀的效果。
2)由取样机及皮带运输机将储存于一次料场中的各种混匀原料送入匀矿中继槽(图3)设置中继槽可起储存、配料、控制送料量以提高混匀作业的效果。此配料装置与烧结工艺配料完全相同,多采用自动称量。配料计算及调节都由电子计算机控制。[next]
3)堆料作业时,堆料机沿料场长度方向往返走行,进行平铺堆积,堆积层数为2584(堆料机单程走行次数×同时切出槽数).由双斗轮取料机进行切取。宝钢采用两堆制,一堆一取。目前一个大堆18万吨需堆积10天,其长度约540米,宽度33米,高度12.4米,可供烧结连续使用15天左右。在参与堆积的含铁原料中,粉矿占57%,筛下物占36%,杂副原料为7%.在作业管理上,一个大堆被分成4个部分进行堆积作业,便于堆积量的控制。其中和混匀的布料方法为人字形布料,见图4(a)此法布料方式比较简单,但粒度偏析较大,用于堆存细粒物料效果较好。其它如三菱形布料法,粒度偏析较人字形小,但对堆料机要求严格,除要求它能够纵向走行外,还能横向移动,上下升降,如图4(b)所示,人字一三菱形组合方式介于上述两者之间,见图4(c).
4)经过中和混匀后,送到配料槽的混匀矿粉中,SiO2的波动的标准偏差σ可达到0.15.目前尚有些差距, σ仅为0.27.
苏联气候寒冷,建了加盖的铁精矿中和仓及特种中和机械。图5为索柯洛夫斯克-塞尔巴依斯克矿山公司精矿中和工艺流程.造堆是靠库顶上的皮带移动小车按规定制度往复运动,在库一端有两堆,每堆存放铁精矿2~2.5万吨,用带斗轮的电铲卸料,电铲沿料堆截面取料,可作半径运动,中和后含铁波动达到±1.0%.
鞍钢新烧结厂安装有2台265米2烧结机,由于地处东北寒冷地带,设置了室内原料混匀场,由精矿仓及混匀仓组成。精矿仓为双列式,每列宽22米,长228米。各种原料分别堆存,每种原料两堆,一堆进料一堆取料,每堆贮存时间8天,两列料仓总贮量为22万吨。内设20吨桥式抓斗起重机3台,有矿槽7格,下设Ф2500圆盘给矿机及电子皮带称。入仓原料自仓顶皮带移动小车按规定梭行布料,用桥式抓斗起重机从料堆横向截取原料,装入矿槽,进行各种铁料的自动配料,然后送往混匀仓,富矿粉可参与配料,也可单独送至配料室。混匀仓也为双列式,每列宽48米,长210米,各设堆料机与取料机一台,能力900吨/时,堆料机臂长33米,取料机为双斗轮式。料堆高13米,宽32米,长180米,每堆贮量8万吨,可供6日使用。布料方式为人字形,500层,也可作人字一菱形布料。每一堆截取的端部料可以转运至另一料堆布料。经最后混匀,含铁波动可达到<±0.5%,含SiO2波动<±0.1%.
我国中小型钢铁厂已开始重视原料中和混匀的技术改造,图6为马钢一烧原料混匀场的平面布置图,它的特点是充分利用现有原料仓库,古地面积小,新增加的露天混匀料堆因地制宜,在投资不多的条件下,解决原料的贮存及混匀。含铁波动由混匀前的±3%降到混匀后的±0.7%,获得较大的经济效益。