为了解决我国南方中小钢铁企业雨季作业上的困难,鄂钢总结马钢及广钢原料混匀场的经验,采用室内混匀的方案,混匀仓长294米,宽44米(图7).
充分发挥现有设备的潜力进行原料的中和混匀是旧厂技术改造的重要内容。包钢烧结厂利用原有的三跨精矿库(长294米,宽90米,可贮矿17万吨)。每跨有固定中心往复穿梭中和皮带机,2台抓斗吊车,2台输出精矿移动漏斗车及一条输出皮带等设备,采用了“一跨穿棱中和,一跨二次中和,一跨输出上料”的中和混匀作业制度,精旷(含Fe波动±0.5%)合格率自47.75%提高到80%,标准偏差σFe由0.91%下降到0.48%.
目前尚无统一的方法计算烧结原料混匀效果。常见的有最大和最小值比较法,图象法及标准偏差法。
最大和最小值比较法是通过一系列取样分析某种成分结果的最高值和最低值。如铁精矿含铁最高为60%,最低为52%,则含铁波动为±4%,这种方法比较简单,它除了指明最高及最低值外,没有反应出其余部分的变化频率和变化幅度。例如两组矿石,波动都为士5%,但第一组波动士3%的有80%,而第二组只有60%,显然第一组的均匀度比第二组高。
图象法是用统计图象表示出各成分的均匀度,能表示出事物的真象,且一目了然。不足之处是不能用简单文字叙述。图8是含铁波动图解统计法。
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标准偏差法是比较科学的表示法,它按下式计算:
式中 σ———标准偏差,即原料中某成分含量的标准偏差绝对值的百分数, σ值越少,成分越均匀;
x———各项取样分析的数据;
n———取样分析次数。
混匀效率η用混合前与混合后的标准偏差之比进行计算,即
式中 zi———某一种物料的布料层数;
z———料堆布料总层数;
σi———对应于zi层的标准偏差;
i———可变量组分号;
k———不同种类物料数。
提高混匀效率的途径有:
1)增加堆料层数。混匀效率与堆料层数的关系可用下式表示:
由于混匀原料的成分波动不服从正态分布以及实际混匀过程与理想过程有很大差别,此式只能作定性说明。此外增加料层数还受原料最大粒径以及相邻料层在其品质波动上是否具有统计上的独立性所限制。一般理论堆积料层数(以堆料机单程走行次数计)大致在500层左右。
生产上往往把配入料堆的原料品种数考虑进去,于是堆料层数就等于堆料机单行程次数乘以同时作业的配料槽槽数,此称为实际堆料层数。显然,在理论堆积料层数一定的情况下,可以通过增加同时作业的配料槽槽数使堆料层数增加。
2)通过合理选择配料组成来调整各种原料在料堆横截面内的位置。为了减少横向波动,应使品位相差最大的几种原料组合在一起。这样组合在一起的原料,在入堆过程中,经过带式输送机的几次转运混合成为接近大堆平均成分的“一种”原料,从而缩小与其它批次原料组合在成分上的差别,减少了横向波动。例如,宝钢规定将高SiO2原料与低SiO2原料同时进行配料。
原料入堆顺序合理安排可以降低横向波动。例如粒度较粗的原料避免最后入堆,水分较大的精矿避免最后入堆。杂副原料如锰矿粉、粒铁、炉尘应堆积在料堆横截面的中部,此外起始层堆积品位较高的原料能大大降低出料成分的波动。
此外原料含水量及堆料方法也带来影响。将水分超过8%的精矿渗入石灰石或白云石粉可使混匀效率大大改善。