混匀堆取作业方式的分析研究

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综合 目前钢铁企业原料种类多，品质差等特点，为提高烧结用混匀矿的质量，对原料进行混匀处理成为钢铁企业不可缺少的生产环节。原料混匀的主要作用有以下几点：1.可使理化性能不同的多种原料经混匀处理后成为-种理化性能均匀的混匀矿，从而简化烧结车间的配料生产工艺和作，稳定并提高烧结矿成品的品质 ，最终提高后续加工流程的技术经济指标l1。

表 1 原料质量稳定程度对后工序的影响I艺系统 指标 原料含铁波动每减 少0 1%烧结生产产量燃料消耗烧 结烧结矿中返矿 (0 5mm)烧结矿碱度波动高炉产量焦 比渣量炼铁 炉尘 量生铁 中硅含量波动生铁 中锰含量波动生铁 中硫含量波动平炉产量燃抖 消耗炼钢熔 荆消耗 石灰石消耗(1)降低各类原料的物理性能和化学成分的波动值。

(2)使某些低品位的原料通过混匀得以利用，从而获得综合经济效益。

混匀料场中影响混匀矿品质的因素很多，除参与混匀的物料种类、数量、粒度以及含水率外，混匀堆料和取料的作业方式也是非常重要的，本文将对此进行详细的分析和探讨。

二、混匀堆料作业方式对混匀效果的影响目前钢铁企业混匀料场主要由混匀配料槽、混匀料堆及进出料场输送线组成，主要控制混匀矿的 TFe和 SiO 的成分波动。TFe的波动将影响烧结矿的铁分稳定，SiO2的波动将影响烧结矿的主要质量指标碱度：CaO/SiO 。其中混匀配料槽配置、堆料机的堆料方式以及堆料机的行走速度对混匀效果影响尤为重要。

1.混 匀配料槽配置混匀配料槽主要 由配料槽、定量给料装置、集料输送机、取制样系统组成。其主要功能是完成对理化性能不同的多种原料按照烧结生产要求按照-定配比的配料混匀作业。对于配料槽而言其最主要的技术参数有以下两个 ，即配料槽总容积和配料槽数量。

(1)配料槽的总容积和原料使用量需成比例，-般采用槽容比 (配料槽的总容积与烧结机的总面积的比值)来确定。

(2)配料槽的数量则根据参与混匀的原料种类、用量及理化性能加以确定。在条件允许的情况下，适当增加配料槽的数量，使得参与混匀的原料种类增多，有效增加混匀料堆层数，可提高混匀效果。

不同种类的原料经进料输送线送入不同配料槽贮存后，配料控制系统根据定量给料装置的称量结果，将不同原料按配料要求的称量配比混合后生成混匀矿。工艺要求混匀矿的混合比例是干基配比，因此准确的配比需要检测原料的含水率以扣除原料含水量，从而确保配料准确。

目前钢铁企业的不同原料 由于其进料来源、运输方式的不同及天气的变化，使得各原料堆内不同区域的水分差异较大。目前国内钢铁企业大都采用在线取制样离线理化检验的方式，受此类检验方式的限制 ，其检测结果可能与批次上料的实际水分有较大的差异，而且数据更新周期过长，实时性差，要缩短取样周期势必大幅度增加取样化验的劳动强度 ，因此大多数原料厂的原料水分管理困难，化验所得含水率数据对后续配料过程的指导意义不大。最终导致混匀配料失准，混匀矿的TFe和 SiO 的成分波动。

某钢厂原料场由于原料含水率测量失准造成了配料偏差如表 2所示5 J。

针对 目前钢铁企业采用的取制样化验方式的局限性，可在混匀配料槽槽上进料输送线上配置在线红外线三波长水分计实时监测配料槽各种来料的含水率，为配料计划编制准确，确保混匀矿的TFe和 SiO2的成分稳定6J。

收稿 日期：2013-03-13作者简介：周小亮 (1982-)，男，中冶南方工程技术有限公司工程师。

茎薹 ㈣1306 中 国 水 运 第 13卷表 2 某钢厂混匀配料含水率失准偏差表原料种类 湿度(%)干基配比 (%)应执行配比 (%)误差 (%) 偏差数量 (t)在确保参与混匀的各种原料的含水率的准确性的前提下，采用合理的配料方式进行原料配料操作是确保混匀效果的有利保障。纵观目前钢铁企业，大型混匀料场多借鉴日本新 日铁的工艺模式，其中 BLOCK” 堆积作业方式是十分典型的作业管理方式。

BLOCK 堆积作业方式即分组配料，使同时配料的品种数少于大堆配料品种数，便于生产组织。-个大堆有多个品种参加配料，将配料计划分成 4个 BLOCK，各 BLOCK数量大致相等，成分相近，每个 BLOCK又分为几段，各段配料品种不尽相同，但成分相近。在大堆各个层面中都有各品种的物料 ，使混匀矿成分更为稳定、均匀。在当时的技术条件下 ，BLOCK 堆积管理方式的使用及优化对混匀矿的质量控制和提高起了关键作用4 J。

根据生产管理实际经验发现，混匀配料槽、堆料、取料三工序相比而言，混匀配料槽的配料工作对混匀效果影响最大 l。而原料含水率是混匀矿生产中的重要参数，它直接影响着混匀矿的配比精度 (确保千基配比的准确)。在混匀配料槽进料输 送线上 配置在线 水分监测 设备能 有效保 障其BLOCK 堆积作业方式配料的准确性。在投资成本控制允许的前提下尽量增加参与混匀配料的原料品种，对 BLOCK堆积管理方式加以优化改进，使得在配料的任意时刻所有品种同时下料，对于配比大的品种实行双料槽同时下料，增加配料及堆积的绝对层数，实现对混匀效果的提升。

2.混 匀料堆方式混匀料堆堆料有多种方式，主要有人字形堆料法、众字形堆料法♂合 2种布料方式的对比 (见下表)可见，综合对混匀效果的影响、设备投资、作业方式难易度等各方面因素，现钢铁企业混匀作业多采用人字形堆料法。

表 3 混匀堆料方式比较表人字形堆料法 众字形堆料法 备注料堆断面特性适用于粒度较小的松散物料 适用粒度范围宽，可用于块状料和各种粉料可采用定臂式或摇臂式堆料机需俯仰机构适用堆料机特性 悬臂较短只能采用摇臂式堆料机需俯 仰机 构悬臂较长通过布料溜槽式对中机构保持料流从料堆横断面中点 通过布料 溜槽式对中机构保持料流从料堆横断面中点下下落 落适用取料机特性 采用全截面取料方式 采用全截面取料方式料堆单位长层吨量相等布料特性 同左布料时沿料条全长满布料 .不断料众字形堆料法使用范围广众字形堆料法横断面复杂，但能有效避免粒度偏析众字形堆料法堆料机设备复杂，造价高，堆料作业复杂，操作难度 大对采用人字形堆料法而言 ，物料的混匀效果通成用混匀比 表示，即物料在混匀之前含量的偏析度 s1与混匀后该含量偏析度 s2之比，即 eS1/s2。在同-取料界面上，同时刮去物料层数越多混匀效果越好。混匀比 可近似等于同时刮取物料层数 n的平方根2l。

eS1/S2 4n ，混匀效果rl则可表示为厂 、 厂 1 、卵l 1-! l×100%I 1-下1 lx100% Sl I √n J00 150 2OO 250 300 350 40O 450 500混自 n混匀效果与层数关系图由图 1可知，当适当增加混匀堆料的层数，可增加混匀比，提高混匀效果。但当层数增大到-定值后，再提高层数n，混匀比变化微小，而且增加层数将导致设备制造难度及工艺费用增大，并带来许多新问题。当堆料能力-定的条件下，随着料堆不断的堆高，料层将越来越薄，同时参与混匀的原料的不同粒度及含水率等不利影响，最终导致原料将无法均匀的敷满-层，从而造成离析现象，反而影响混匀效果。

综合 目前钢铁企业实际生产经验及设备水平，堆料层数-般达到 400层即可获得较好的混匀效果。

随着料堆高度的增高，料堆的表面积不断增大，采用固定流量堆料时，后期料层厚度逐渐变保人字形堆料法在料堆后期对于粒度大的原料滑落到料堆底部，造成料堆粒度偏析，影响混匀效果。通过实际经验得出以下结论 ，当料层厚度≤最大物料粒度的 1.3倍时，返矿、钢渣、澳洲粗矿、巴西粗矿等大粒度的原料滚落料堆底部情况严重，造成粒度偏析，严重影响混匀效果。

第6期 周小亮等：混匀堆取作业方式的分析研究 307同时根据上述分析当料层层数达到 400层以上即可获得较为理想的混匀效果，因此在料层厚度允许的情况下 (即每层料层厚度在 1 3ram 以上)料流必须逐渐提高，而非保证恒定运量 ，为此在混匀配料槽的配料计划时需设置逐层自动变流量堆料 ，保证堆料层数并避免粒度偏析。某钢厂在采用变流量人字形堆料法后有效改善因大粒度原料引起的粒度偏析造成的混匀效果影响。下图所示其在堆料过程中进行堆顶、堆底取样分析 ，从结果可以看出变流量人字形堆料法在改善粒度偏析造成的混匀效果影响方面有明显效果。

/ //、、、 图 2 某钢厂混匀料堆取样点布置图表 4 各阶段堆料数据表化学成分 A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D23.混匀堆料机行走速度控制为确保理想的混匀效果，各层物料在料堆上分布均匀，粒度偏析小 ，因此堆料机在往复运行时在堆料过程中需保持往返堆料的单位长层吨量-致。

二 - 图 5 混匀堆料机行走机构运行示意图根据公式qQb(V-V1)-Qb(VV2)60V ·V1 60V .V2其中 q-单位长层吨量Qb-混匀堆料机堆料量 ，t/hV1-混匀堆料机沿料场输送机 运行方 向行走速度 ，m/minv2-混匀堆料机逆料场输送机运行 方向行走速度 ，m/minv-料场输送机带速，m/min可以得出堆料机运行速度需满足以下要求 ：-V --V1： -V-V2V1 V2llJvvl- 2综合 目前堆料机行走装置的行走速度若要使其双向行走速度满足以上公式，则采用定速电机很难严格满足要求，因此可通过变频调速电机实现上述要求。

三、混匀取料作业方式对混匀效果的影响混匀料场的取料方式-般采用全断面取料 ，所谓全断面取料是指取料机沿人字形断面方向布置，靠料耙刮取断面上各料层的物料，再靠取料机的行走逐个断面取料。经过此种方式取出的混匀矿无论在粒度、成分、含水量等各方面均可得到较好的混匀效果，但由于取料机结构形式不同目前多采用双斗轮取料机和滚筒取料机 2种。

(1)双斗轮取料机该类取料机取料过程中，两个斗轮以定间距在沿料堆断面水平往返运行，纵向进给。由于料堆各料层之间成分、粒度等存在差异，当两斗轮沿料堆断面水平往返取料中，则斗轮将周期性的位于不同的料层取料，尽管斗轮往返运行的周期短，但最终仍导致给出的混匀矿成分及理化性能也成周期性波动。从某种意义上说双斗轮取料机没有实现全断面取料。

但 由于从整体考虑以及设备本身维护方便，投资节省，其引起的原料成分及理化性能周期性波动相对小且呈周期性规律变化，双斗轮取料机在钢铁企业混匀料场中应用较为广泛。

岔 盈q - 1..-....... 皿l / ·出 堋 锄 l 、皿 ， -l l- 、、 r图 6 双斗轮取料机断面示意图(2)滚筒取料机由于其在结构上已实现料堆全断面的取料 ，混匀效果比双斗轮取料机效果好 ，且磨损件相对较少，从设备功能角度而言更适合应用于混匀料常但设备本身造价高、维护复杂 ，目前在钢铁企业中应用较少。

l-n槊 2-氍霄疆勃麓置I3-★奉仔建机扮 ·-司机誓·5-辩耙·争-辩 俯伸挚t-- 奠筒#$-辩把崔复鹱霸袭t·9-电精鞋筒#lO-栏扦f儿-蔓料窿带机潦筒般料机 ：意蹦图 7 滚筒取料机断面示意图四、结束语混匀料场配料过程中对各类参与混匀的 (下转第 309)第 6期 钱慧敏：对水运工程补充通信线路工程质量检验标准的建议期 309内容全部完成；确认前期检测结果，抽查工程的土建和设备安装工艺，必要时抽测系统主要性能指标，确认工程是否达到设计标准；检查工程验收资料的规范性和完整性 ；审查有关验收报告；检查完工结算情况 ；检查历次验收中的遗留问题和处理情况，对验收遗留问题提出处理意见；评定工程质量 ；5.通用工程质量检验：增加光缆、接头盒、混凝土电杆、钢绞线、铁件、硅芯管、混凝土、钢管等内容；进踌验增加光缆复检。增加通信工程施工图和路由测量依据的标准，增加通信路由安全评估和监理质量评价报告。

6.强制性条文符合性检查： 规范 标准 的条文均应全部纳入，并作为工程验收的主要内容。

三、《京杭运河徐扬段续建二期工程信息化建设光缆工程质量检验办法》质量标准分为-般规定、光缆线路建筑安装、光缆接续与测试和观感质量四个部分，共 51条内容：1.-般规 定共 6条。包括施工前光缆路由进行复测，确定人 (手)孔位置及防护措施，光缆敷设前应按长度及电气特性进行配盘，光缆的接续、测试人员必须取得合格证方准上岗，气吹法敷设光缆，光缆路由经过的河流、桥梁、涵洞、公路等特殊地段的埋深及防护等内容。

2.光缆线路建筑安装共 30条，其中主要检验项目 16条 ，-般检验项目 14条。主要检验项 目包括：光缆线路主要设备材料到达现乘查、单盘测试、路由复核，电杆洞深、各种拉线地锚坑深、硅芯管道埋深 (含穿越河流的硅芯管埋深)，硅芯管道人 (手)孔的建筑，架空杆路的立杆杆位、规格程式和杆距，架空光缆吊线及吊线程式，光缆端别的确定、光缆外护层要求，架空通信线路建筑物的最小垂直净距、架空通信线路交越其它电气设施的最小垂直净距、架空通信线路与其它设施的空距与隔距要求，引上光缆的上保护管材质 ，光缆线路的防强电措施、避雷线和地线要求，光缆线路与强电线路平行、交越或与地下电气设备平行、交越时的间隔距离。

(上接第 307) 原料水分的实时监测有效保证了配料干基配比，通过科学有效的BLOCK堆积作业方式在每个 BLOCK的各个阶段进行变流量变起点定终点人字形造堆。造堆过程中，充分保证料层层数不少于 400层 (即混匀效果基本达到. 95%以上)、堆料机往返速度要求 (即 - 22)以及1 2尽量减少因粒度偏析带来的负面影响，最终确保料堆中混匀矿的混匀效果。

混匀取料均采用全断面取料 ，，滚筒式取料机的混匀效果优于双斗轮取料机，但因其设备造价高、维护复杂，实际应用受到局限，双斗轮取料机应用更为广泛。

混匀料场中堆、取作业方式的科学性使混匀矿的混匀效果具备有效保障，为后续钢铁加工流程创造有利条件，提升经济效益。

- 般检验项目包括：光缆配盘、敷设安装的重叠和预留长度，电杆洞、拉线坑、撑杆洞、硅芯管道回填土施工，拉线穿越人行道、交越电力线保护管的位置、材质、管长和埋设深度，电杆竖立后的直线线路电杆位置、用拉线加固的角杆以及终端杆杆梢要求，拉线设置程式及方向，光缆敷设时的弯曲半径，标石应用，光缆线路标志宣传牌规格、内容。

3.光缆接 续与测试共 10条 ，其中主要检验项 目6条，-般检验项 目4条。

主要检验项 目：光缆程式、纤序、端别、两端光缆的预留长度及绑扎固定、接头盒的位置及安装，光缆接头采用 OTDR仪测量的方法和要求 ，光缆中继段竣工及验收测试内容，中继段光纤线路衰减测量，中继段光纤后向散射曲线 (即光纤轴向衰减系数均匀性)检查，中继段光纤通道总衰减。

- 般检验项目：光缆在 ODF 架或单设的光缆终端盒内作终端，光纤预留在接头盒内的光纤盘片上时的曲率半径，管道光缆接头盒在人 (手)孔内的安装方式，光缆余长部分在进线