馮華，耿丹

(河北聯(lián)合大學(xué)工會，河北唐山 063009)

0 引言

燒結(jié)礦質(zhì)量對改善高爐操作和獲得優(yōu)質(zhì)鐵水十分重要。有數(shù)據(jù)表明，F(xiàn)eO含量每變化1%，影響高爐焦比及產(chǎn)量1% ～1.5%。燒結(jié)礦中FeO含量是否穩(wěn)定，不僅影響燒結(jié)礦的機械強度、低溫還原粉化率和返礦率，而且影響高爐利用系數(shù)、熱平衡、燃料比和鐵水質(zhì)量等指標(biāo)的穩(wěn)定性，因此燒結(jié)礦中FeO含量是評價燒結(jié)礦質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，及時有效地測量燒結(jié)礦中FeO含量意義重大。

影響FeO含量的因素是多方面的，包括原料參數(shù)和操作參數(shù)等。原料參數(shù)對FeO的影響是至關(guān)重要的，必須對進廠原料按照相關(guān)規(guī)定及時化驗;成品礦質(zhì)量的檢化驗也必須按照規(guī)定進行。將各類檢化驗結(jié)果進行規(guī)范，及時錄入數(shù)據(jù)庫，以便控制系統(tǒng)讀取信息進行分析判斷。

把影響FeO含量的各種因素進行統(tǒng)計分析，如表1所示:

表1 FeO影響因素分析

長久以來，燒結(jié)生產(chǎn)過程缺乏可靠、有效的分析儀表。目前世界上比較流行的測量方法有3種:實驗室采樣分析，此方法為離線檢測，比較耗時;紅外機尾成像方法，此方法受環(huán)境影響較大;在線磁性分析，及時方便。

1 FeO在線測量裝置的安裝和檢測原理

FeO在線測量裝置分為三個部分:1、控制柜;2、現(xiàn)場檢測單元;3、中繼箱。控制柜位于成品篩分過程站，柜內(nèi)包含一個工控機、UPS、遠程通訊調(diào)制解調(diào)器、直流電源等自動化設(shè)備，主要用于數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸。

圖1 燒結(jié)礦FeO在線測量裝置的組成

首鋼京唐燒結(jié)分廠有兩臺550 m2大型燒結(jié)機，2#燒結(jié)機的FeO在線測量裝置現(xiàn)場設(shè)備位于三系列三次篩下，成3、成4皮帶上方。

燒結(jié)礦連續(xù)經(jīng)過篩孔為12 mm和20 mm兩道震動篩，大于20 mm的燒結(jié)礦走大成品皮帶，入高爐燒結(jié)礦大成品料倉;12～20 mm的篩下物入燒結(jié)鋪底料料倉，倉滿后與5～12 mm的小成品混合后走小成品皮帶，入高爐燒結(jié)礦小成品料倉;小于12 mm的篩下物經(jīng)過6.3 mm振動篩的篩分，篩上物5～12 mm的走小成品皮帶進入高爐小成品料倉，篩下物小于5 mm的為返礦。

在三系列三次篩的篩板下由一根導(dǎo)料管將5～12 mm的燒結(jié)礦導(dǎo)入到位于成3、成4皮帶上方的維護平臺的檢測單元中，然后經(jīng)過檢測后的燒結(jié)礦順著下面兩根導(dǎo)料管進入到成3、成4皮帶上，保證在此過程中不會造成燒結(jié)礦的損失。

圖2 燒結(jié)礦FeO在線測量裝置

取樣的燒結(jié)礦為5～12 mm的小成品，通過與篩子下方的連接管進入現(xiàn)場檢測單元，檢測單元由一個帶有前置放大器的測量線圈和電容組成，輸出信號由中繼箱的一個頻率/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電流信號，該頻率值因線圈內(nèi)燒結(jié)礦的種類而變化，從而來測量燒結(jié)礦中FeO含量的多少。當(dāng)取料管料流太大，滿管后多余的燒結(jié)礦會通過溢流管流到成3、成4皮帶，而通過分析儀磁感應(yīng)線圈的燒結(jié)礦落入線圈下方的震動出料平臺上，為了保持有一個持續(xù)的流量，如果溢流管流量檢測器檢測到有料流入到溢流管，震動出料器自動啟動，將通過磁感應(yīng)線圈的燒結(jié)礦由震動器平臺的震動緩慢的送入成3、成4皮帶中，同時也保證了通過線圈的料流持續(xù)而穩(wěn)定，相應(yīng)的磁性指數(shù)通過信號線由中繼箱傳輸?shù)娇刂乒駜?nèi)，在柜內(nèi)的工控機可以觀察實際測量值，并且能夠?qū)?shù)進行數(shù)據(jù)調(diào)整。對應(yīng)的磁性指數(shù)和FeO含量通過1722X機旁箱將模擬量信號傳輸?shù)街骺仉娔X，在上位畫面就可以隨時觀察FeO的實時數(shù)據(jù)。

2 FeO在線測量裝置的使用情況

FeO在線測量裝置于2010年8月6號在2號燒結(jié)機投入運行，系統(tǒng)比較穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)迅速準(zhǔn)確，圖3顯示的是測量的FeO含量和檢化驗值的對比關(guān)系，由于測量的是小成品，所以測量數(shù)據(jù)比檢化驗數(shù)據(jù)稍大。

圖3 FeO在線測量裝置測量數(shù)據(jù)和檢化驗數(shù)據(jù)的對比

燒結(jié)礦FeO含量自動測量的實現(xiàn)，為指導(dǎo)生產(chǎn)操作提供了及時可靠的依據(jù)，使操作人員能夠及時了解FeO含量變化的趨勢，從而避免了FeO含量較大范圍的波動，提高了FeO穩(wěn)定率。

2#燒結(jié)機FeO在線測量裝置在運行中還是存在一些問題，近期檢測出來的數(shù)值不準(zhǔn)確，重新標(biāo)定設(shè)備問題也沒有能夠解決，設(shè)備廠家人員親自來到現(xiàn)場進行觀察研究發(fā)現(xiàn)被測量的料種的顆粒太小，粉末比較多，對線圈的測量可能導(dǎo)致一些影響。

3 結(jié)論

燒結(jié)礦中FeO含量實現(xiàn)在線連續(xù)檢測，具有重要的理論價值和實際意義。該測量系統(tǒng)使操作人員能夠通過控制混合料的配碳量來控制合適的FeO含量，從而減少混合料理化性能波動，保證燒結(jié)礦質(zhì)量。

首鋼京唐公司燒結(jié)機采用FeO在線測量裝置以來，取得了以下兩個方面的成果。

1)燒結(jié)礦FeO含量波動降低

FeO在線測量裝置使用后燒結(jié)礦FeO波動降低，具體效果見圖4、圖5。

圖4 FeO在線測量裝置使用前燒結(jié)礦FeO波動情況

圖5 FeO在線測量裝置使用后燒結(jié)礦FeO波動情況

由圖4、圖5可以看出，F(xiàn)eO在線測量裝置使用后燒結(jié)礦FeO波動明顯降低，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 FeO在線測量裝置使用前后燒結(jié)礦FeO標(biāo)準(zhǔn)偏差變化情況

FeO在線測量裝置使用應(yīng)用后，燒結(jié)FeO波動明顯降低，F(xiàn)eO標(biāo)準(zhǔn)偏差由0.720降低至0.468，F(xiàn)eO標(biāo)準(zhǔn)偏差減小了35%。

2)燒結(jié)礦FeO穩(wěn)定率提高

FeO在線測量裝置使用后FeO波動降低，燒結(jié)礦FeO穩(wěn)定率提高，具體數(shù)據(jù)見表3。

表3 FeO在線測量裝置使用后燒結(jié)礦FeO穩(wěn)定率變化情況

由表3可見FeO在線測量裝置使用后，F(xiàn)eO±1.00的穩(wěn)定率提高了6.672個百分點。

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