影响烧结矿粒度筛分数据准确性的因素

影响烧结矿粒度筛分数据准确性的因素
及相应控制措施
摘要
本文简单介绍了京唐公司成品烧结矿在线检验设备及烧结矿质量检验在高炉冶炼过程中的重要性。

在生产过程中，我们发现，由于烧结矿大成品（粒度大于20mm）、小成品（粒度小于等于20mm）比例不同，取样时大、小成品的取样比例不准确，导致烧结矿粒度检验数据存在偏差，本文重点讨论了影响烧结矿粒度筛分数据准确性的因素，针对这些因素，我们制定了相应的控制措施，并对烧结矿在线检验设备进行了改造。

关键词成品烧结矿分级取样粒度筛分取样机改造
Abstract
This article explains the Jingtang company's finished sinter testing-online equipment and the importance of Sinter quality inspection in blast furnace smelting.process.Because of the ratio of large sinter and small sinter is different, the ratio of large sinter and small sinter is inaccurate in sampling,cause the data of sinter size inspection is inaccurate. This article focuses on the impact factors of the sinter size test.To these factors, We have made the corresponding control measure,and Improvement the sinter testing-online equipment.
Keywords:Finished sinter Grade sample Size test Equipment modification
前言
首钢京唐公司采用了先进的烧结矿分级入炉技术，对烧结矿的质量要求较高，因此我们的取、制样以及物理性能检验工作必须保证真实、准确。

但由于烧结矿大成品（粒度大于20mm）、小成品（粒度小于等于20mm）比例不同，导致取样时大、小成品的取样比例不准确，从而检测得到的筛分数据不能准确代表成品烧结矿的粒度水平。

本文分析了影响烧结矿粒度筛分数据准确性的因素以及对采取的相应控制措施。

一、相关知识简介
1.烧结矿
将各种粉状铁料、熔剂、燃料按一定的比例进行配料、加水混匀、造球，然后将料布在烧结机台车上，用气体燃料——焦炉煤气点火，进行抽风烧结。

混合料中的固体燃料燃烧产生热量，使熔点低的化合物熔化、生成液相，将难熔矿物粘结在一起，形成具有一定强度和还原性，且多孔、无规则形状的块矿体——烧结矿。

烧结矿经破碎、筛分、冷却后送往高炉进行冶炼。

烧结生产工艺过程大体分为：原料系统、配料系统、混合造球系统、烧结系统和成品处理系统等。

成品烧结矿，指粒度大于6.3mm的烧结矿。

高炉冶炼对烧结矿质量的要求主要有以下3方面：
(1)品位高、杂质少、化学成分稳定。

这样的原料可使高炉冶炼时炉况顺行，炉渣带出的热量少，有利于提高产量降低焦比。

一些工厂生产实践证明，入炉的烧结矿含铁量每增加1％，焦比约降低2％，产量约提高3％。

烧结矿中的有害杂质(硫、磷、铜、铅、锌、砷等)在冶炼时，有的进入生铁中，影响生铁质量和钢的性能；有的转入渣或变成蒸气挥发，这都会使高炉设备受到破坏或形成结瘤而影响生产。

烧结矿成分波动大，会引起炉况不顺。

一些工厂生产实践表明，入炉烧结矿的铁品位波动由±1.5％降到±0.5％时，焦比降低2.5％，产量提高4.5％。

(2)强度好、粉末少、粒度均匀。

烧结矿强度差时，小于5mm的粉末就多，除会造成大量炉尘损失外，还会使炉内透气性变坏，冶炼过程失常；粒度过大则还原困难，使焦比增加。

一些工厂生产实践证明，小于5mm粉末每减少10％可增产6％～8％，而6～50mm粒级每增加10％焦比可降低2％左右。

(3)易还原、粉化少、高温性能好。

易还原的烧结矿，在高炉中间接还原率高，初渣中的FeO减少，均有利于提高产量和降低焦比。

在低温还原的条件下，烧结矿往往会出现粉化现象，若粉化程度达到某一定值时，就会影响炉内的透气性，致使生产指标下降。

烧结矿的高温性能，通常是指温度在1250℃以上时的还原性、荷重还原软化性和熔滴性等。

在高温下还原时，若发生较大程度的还原停滞现象，就会使还原速度大幅度降低；若开始软化或熔化的温度较低，软熔温度区间较宽，就会增加高炉中软熔带的透气阻力，对炉内的还原过程、炉缸温度和炉料透气性都有不利的影响，同时炉缸就不能保证充足的热量，因而影响炉缸的热工制度。

烧结生产是冶金生产线的上游环节，在提升整个冶金链条的产、质量两方面均起着“牵一发而动全身”的作用。

烧结矿作为现在钢铁企业炼铁生产中最常“吃”的一种高品位入炉料，其质量的好坏对整个炼铁工艺的发展无疑影响深远。

粒度组成是烧结矿的主要属性之一, 这种属性不仅决定了高炉内料柱的气体动力学状况,而且也对炉内的化学反应有很大影响。

烧结矿中< 10 mm 粒级含量越多, 炉内煤气利用率越低, 高炉焦比越高。

我国高炉生产实践表明,烧结矿含粉率每升高10 % , 高炉产量降低6 %～8 % ,焦比升高0 1 5 %。

因此,烧结矿粒度筛分数据的真实性、准确性，就显得尤为重要了。

2.首钢京唐成品烧结矿在线检验设备简介
京唐公司成品烧结矿在线检验设备用于对炼铁部烧结厂生产的成品烧结矿进行取样、制样及物理性能检验，包括粒度和转鼓指数检测。

成品烧结矿在线检验设备工作流程：
在带式运输机S101、201、301皮带卸料端，各安装一个带有一定角度的周期旋转的采样头，以设定的时间间隔截取全截面料流采取份样，所取烧结矿顺着下料管道和大倾角皮带进入斗提机，由斗提机提至六层进入二分器，通过二分器后，一部分进入破碎系统制取冶金性能试样和工业分析试样，另一部分依次通过16mm、10mm、25mm、40mm、5mm振动筛，测得烧结矿粒度分布数据，根据40mm～25mm、25mm～16mm、16mm～10mm筛分结果，按比例配制15±0.15KG烧结矿进入转鼓机进行转鼓指数测定。

二、影响烧结矿粒度筛分数据准确性的因素及控制措施
在设备运行期间，发现粒度筛分结果中小于5mm的比例较大，大于40mm的比例较小，可能与烧结矿实际粒度水平有偏差，经过仔细的探讨和分析，总结出以下两点原因。

1.我们将同一批烧结矿通过机械筛分与手工筛分两种方式进行对比试验，得到筛分结果如表1所示：
表1：机械筛分与手工筛分数据对比
由上表可以看出，自动筛分的结果与手工筛分相比，大粒级烧结矿比例较小，小于5mm比例较大，平均粒径较小。

分析其原因，由于烧结在线检验设备筛分过程中，先过16mm的振动筛，而不是先过5mm的振动筛，而且振动筛振幅较大，烧结在线检验设备所在的层间落差也较大，所以烧结矿在运送过程中有可能摔碎，导致小于5mm的烧结矿比例增大。

为了解决这一问题，我们在每个震动筛的进料口处加装一块胶皮（如图2、图3），使烧结矿在下落时得到缓冲，从而降低烧结矿摔碎的几率，进而减小对粒度筛分结果的影响。

图1：进料口处加装胶皮
图2：进料口处加装胶皮
2.由于京唐公司采用烧结矿分级入炉技术，大（粒度大于20mm）、小（粒度在
6.3m m～20mm之间）成品烧结矿分级运输、分级采样，有可能会导致粒度筛分结果与实际有出入。

首钢京唐炼铁部烧结分厂的烧结机理论上产出的大、小成品比例为1.22：1。

我们通过对烧结矿运输皮带的计重以及人工取样筛分，得到大、小成品比例如表2和表3所示。

表2：烧结矿运输皮带的计大、小成品产量
表3：烧结矿人工取样大、小成品重量、比例
由表2、表3可以看出，成品烧结矿大、小成品比例基本与设计水平相同，因此为
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