淺談鋁土礦均化的影響因素與應(yīng)對(duì)措施

史振崗

摘 要：鋁土礦均化對(duì)氧化鋁的生產(chǎn)有一定的影響。目前某氧化鋁廠的鋁土礦均化工作受到諸多內(nèi)部與外部因素的影響，均化效果不明顯。文章通過(guò)剖析該氧化鋁廠在鋁土礦均化方面存在的問(wèn)題，按照生產(chǎn)實(shí)際情況提出有針對(duì)性的措施，改善目前的均化工作現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：鋁土礦；均化；庫(kù)存；措施

中圖分類號(hào)：P641.4+63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）33-0073-02

前言

在現(xiàn)代化的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)中，鋁土礦均化與破碎工序雖然不是氧化鋁生產(chǎn)的核心，但是鋁土礦均化工作對(duì)氧化鋁的生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用，對(duì)氧化鋁的產(chǎn)量與指標(biāo)控制有較大的影響，氧化鋁生產(chǎn)堿耗、礦耗等技術(shù)指標(biāo)與均化工作息息相關(guān)。在企業(yè)進(jìn)行降本增效與流程優(yōu)化的過(guò)程中，均化工藝流程的變化與外部因素的干擾，對(duì)鋁土礦均化工作帶來(lái)了一系列影響，均化指標(biāo)的控制與調(diào)整越來(lái)越困難，對(duì)均化工藝流程重新進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)變得迫在眉睫。[1]

1 對(duì)鋁土礦均化造成影響的因素

1.1 預(yù)均化被取消后的影響

（1）預(yù)均化工藝簡(jiǎn)介。預(yù)均化是鋁土礦均化工作的核心工序，對(duì)均化效果起到主導(dǎo)作用。簡(jiǎn)單地說(shuō)，預(yù)均化就是在破碎生產(chǎn)下料前，提前安排多種類物料進(jìn)行平鋪?zhàn)鳂I(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中遵循“平鋪直取”的原則進(jìn)行生產(chǎn)下料。預(yù)均化要求各種不同品位、不同礦源地的礦石分開(kāi)堆放，對(duì)礦堆的整體指標(biāo)情況要做到提前了解，按照理論入磨A/S來(lái)計(jì)算各種類礦石的配礦比例。然后按照計(jì)算出的配比，采用自卸車?yán)\(yùn)的方式，將不同礦源、不同品位的礦石進(jìn)行分層“平鋪”堆放、平整場(chǎng)地，平鋪的每層礦石厚度控制在50cm左右，為使預(yù)均化工序起到足夠好的效果，平時(shí)按照配礦產(chǎn)量情況可以平鋪5-8層。在破碎生產(chǎn)過(guò)程中，依靠裝載機(jī)進(jìn)行“直取”裝車作業(yè)，使得每一車均有不同種類的礦石，使各類礦石在下料過(guò)程中更好地均勻混合。

（2）預(yù)均化被取消的背景與影響。2008年以前，預(yù)均化在該公司一期汽車卸礦北側(cè)的場(chǎng)地進(jìn)行，當(dāng)時(shí)汽車卸礦口南側(cè)的場(chǎng)地上臨時(shí)堆放著從氧化鋁廠運(yùn)來(lái)的赤泥，將場(chǎng)地占用，由于庫(kù)存升高，只能在預(yù)均化場(chǎng)地進(jìn)行收料，導(dǎo)致預(yù)均化工作不能正常開(kāi)展，公司被迫將預(yù)均化工序取消，此舉雖為公司每年節(jié)約6000萬(wàn)元生產(chǎn)成本，但直接導(dǎo)致鋁土礦均化工作開(kāi)展起來(lái)困難重重，入磨礦石指標(biāo)頻繁波動(dòng)，指標(biāo)難于控制。

1.2 外部進(jìn)料環(huán)節(jié)發(fā)生變化

在與鋁土礦采購(gòu)部門溝通，并到民采礦供應(yīng)商的破碎場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研時(shí)，發(fā)現(xiàn)供應(yīng)商為了降低民采礦在進(jìn)廠采樣過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)廠前對(duì)破碎后的礦石進(jìn)行了多次篩分，普遍將進(jìn)廠民采礦分成了粒度大、中、細(xì)三類不同的物料形態(tài)，而三類的品位也相差較大，進(jìn)廠時(shí)也分別裝車、卸車采樣，人為地進(jìn)行了一次“反均化操作”，導(dǎo)致廠內(nèi)民采礦礦堆不同位置品位相差較大，進(jìn)入破碎流程后，對(duì)均化指標(biāo)造成較大影響。[2]

1.3 破碎系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷

一期破碎系統(tǒng)在均化設(shè)備、設(shè)施的設(shè)計(jì)方面，做得比較完善。堆、取料機(jī)與鋁礦庫(kù)抓斗等比較關(guān)鍵的均化設(shè)備與設(shè)施均在建設(shè)之列，均化手段較多，而二期工程在設(shè)計(jì)之初，未考慮到鋁土礦均化環(huán)節(jié)的重要性，沒(méi)有設(shè)計(jì)抓斗與堆料機(jī)等較重要的均化設(shè)備，均化控制手段變得越來(lái)越少，只是靠流程中簡(jiǎn)單的物料混合，均化效果非常有限，使得均化工作開(kāi)展起來(lái)困難重重。

2 鋁土礦庫(kù)存與均化間的相互關(guān)系

2.1 庫(kù)存對(duì)均化的影響

因鋁土礦的均化需要一定量的原料庫(kù)存及場(chǎng)地中轉(zhuǎn)，鋁土礦的庫(kù)存太高，場(chǎng)地受限，會(huì)導(dǎo)致鋁土礦的分層堆料等均化工序不能按要求完成；庫(kù)存太低，會(huì)導(dǎo)致沒(méi)有足夠的物料進(jìn)行均化操作，鋁土礦“現(xiàn)進(jìn)現(xiàn)用”的情況對(duì)均化影響巨大。因此，庫(kù)存要適中，保證在既有的場(chǎng)地上可以進(jìn)行靈活中轉(zhuǎn)，并嚴(yán)格按照均化工藝進(jìn)行操作，以保證達(dá)到預(yù)定均化效果。

2.2 如何在保證均化的前提下降低鋁土礦的總庫(kù)存

在最小均化配料庫(kù)存可基本固定的情況下，提前做好夏季、冬季雨雪天氣情況下的干料儲(chǔ)備，及保證破碎機(jī)、取料機(jī)、重點(diǎn)輸送設(shè)備等運(yùn)行狀況良好的情況下，可以將均化庫(kù)的合格料庫(kù)存適當(dāng)降低，以降低鋁土礦的總庫(kù)存。由于目前生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的均化手段，提高均化效果的措施主要在礦石進(jìn)廠后的堆存環(huán)節(jié)，目前的均化操作只能將入磨礦石A/S合格率提升約40%左右，外部環(huán)節(jié)對(duì)均化工作影響較大；其次，入廠礦石種類越多，堆放越分散，會(huì)導(dǎo)致每個(gè)料堆的庫(kù)存降低，品位變得不穩(wěn)定，影響后續(xù)配料環(huán)節(jié)的生產(chǎn)組織。因此，入廠礦石A/S合格率達(dá)到25%以上或入廠礦石種類較少時(shí)，在保證一定的均化效果的前提下，可適當(dāng)降低均化配料庫(kù)存。

2.3 設(shè)備狀況對(duì)均化與庫(kù)存的影響

一期入磨礦石的低鐵配比導(dǎo)致二期破碎需要大量配入五臺(tái)礦。而二期破碎S01雙層篩運(yùn)行狀況不理想，故障率較高，一旦出現(xiàn)故障，檢修工期較長(zhǎng)，停運(yùn)后將影響二期中碎機(jī)的正常運(yùn)行，迫使破碎系統(tǒng)短路生產(chǎn)，不能處理15cm五臺(tái)礦。其次，一期粗碎破碎機(jī)使用年限較長(zhǎng)，目前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷的頻率較高，而且五臺(tái)礦進(jìn)廠量較大，已經(jīng)超過(guò)粗碎破碎機(jī)的生產(chǎn)處理能力，導(dǎo)致廠內(nèi)塊礦的庫(kù)存較高。因此，在日常的破碎配料生產(chǎn)組織時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高民采礦的庫(kù)存，以應(yīng)對(duì)S01雙層篩或粗碎破碎機(jī)出現(xiàn)故障后的生產(chǎn)組織。

2.4 生產(chǎn)工藝對(duì)均化與庫(kù)存的影響

燒結(jié)法生產(chǎn)要求配入一期的礦石鐵含量盡量低，應(yīng)適當(dāng)提高民采礦所占的比例，以滿足燒結(jié)法的正常生產(chǎn)。由于五臺(tái)礦的鐵含量較高，達(dá)到13%左右，目前一期的配料方案中暫不配入五臺(tái)礦，以降低一期入磨礦石的鐵含量。鋁土礦的破碎、篩分與輸送等生產(chǎn)環(huán)節(jié)受天氣的影響較大，在夏季與冬季的雨雪天氣的情況下，生產(chǎn)組織困難，破碎產(chǎn)量較低，為保證鋁土礦的破碎與輸送生產(chǎn)可以正常運(yùn)行，保障后續(xù)的氧化鋁生產(chǎn)，要提前做好鋁土礦干礦的合理儲(chǔ)備。首先在夏季與冬季的特殊天氣情況下，要將均化配料庫(kù)存提高30-40%，以保證堆場(chǎng)上的待用礦石適合當(dāng)前的破碎生產(chǎn)；其次是利用一期破碎鋁礦庫(kù)做好一期破碎系統(tǒng)的干礦儲(chǔ)備，平時(shí)庫(kù)存維持在高位，達(dá)到6萬(wàn)噸以上，在雨雪天氣時(shí)可為破碎系統(tǒng)提供4-5天的干料供應(yīng)，保證一期破碎系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。endprint

3 鋁土礦均化措施

3.1 下料口配料降低預(yù)均化被取消后的影響

“下料口配料”就是破碎生產(chǎn)時(shí)開(kāi)啟3-5個(gè)下料口，將不同礦源地的鋁土礦按既定配比組織生產(chǎn)，每個(gè)下料口必須下單一種類的礦石，并且同一礦源地的礦石不能進(jìn)入相鄰的下料口，只能進(jìn)入間隔的兩個(gè)下料口。按照此配料方式，在下料口下方的皮帶上就形成了不同種類的礦石層狀分布，很好地起到了預(yù)均化的作用，均化效果起到了立竿見(jiàn)影的提升。除此之外，此種配料方式節(jié)省了一次物料內(nèi)部倒運(yùn)與場(chǎng)地平整，每噸礦石節(jié)省生產(chǎn)成本約7元，使均化工作以較少的資金投入收到了較高的產(chǎn)出。

3.2 多點(diǎn)配料解決進(jìn)廠鋁土礦品位波動(dòng)大的影響

多點(diǎn)配料要求一個(gè)礦堆取料位置點(diǎn)數(shù)要達(dá)到2-4個(gè)，在其中一處指標(biāo)波動(dòng)較大時(shí)，多點(diǎn)配料將對(duì)入磨指標(biāo)的影響削弱到原來(lái)的1/4，減小入廠礦石指標(biāo)波動(dòng)對(duì)均化指標(biāo)的影響。采用多點(diǎn)配料的方式，解決了進(jìn)廠礦石短時(shí)間品位波動(dòng)頻繁的問(wèn)題。通過(guò)執(zhí)行多點(diǎn)配料的均化措施，確保多點(diǎn)配料的均化思路落實(shí)到實(shí)處，對(duì)入磨礦石A/S的穩(wěn)定與提升起到較大的促進(jìn)作用。

3.3 在收料驗(yàn)收過(guò)程中實(shí)現(xiàn)預(yù)均化

目前鋁土礦進(jìn)廠種類多，且大多數(shù)單獨(dú)堆放，此種模式?jīng)Q定了收購(gòu)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)預(yù)均化的可行性。多種規(guī)格的鋁土礦單獨(dú)堆放使場(chǎng)地變得較為緊張。

針對(duì)民采礦、長(zhǎng)途料與五臺(tái)礦均單獨(dú)堆放的現(xiàn)狀，安排以上三種規(guī)格的物料分層、分時(shí)間段單獨(dú)收購(gòu)堆放，不再分別占用三塊不同的場(chǎng)地，提高場(chǎng)地的利用率。實(shí)現(xiàn)此種收購(gòu)堆放模式會(huì)以“零成本”實(shí)現(xiàn)預(yù)均化，在均化流程中增加了一道多種類物料的混合過(guò)程，均化效果得到一定提升。

3.4 建立進(jìn)廠礦石指標(biāo)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)

目前民采礦只收一個(gè)大堆，在平時(shí)配料時(shí)，配料品位管理比較粗放，以整個(gè)大堆的平均品位作為理論計(jì)算時(shí)的依據(jù)。由于大堆庫(kù)存一般超過(guò)30萬(wàn)噸，不同時(shí)期消耗的民采礦品位相差較大，對(duì)整體均化工作的影響較大。針對(duì)此情況，建立進(jìn)廠指標(biāo)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)指導(dǎo)均化配料工作，提高配料管理的精細(xì)化程度。安排進(jìn)廠礦石分層堆料，將每一層的布料情況做好記錄，料堆某一位置的品位以各層同一方位的動(dòng)態(tài)指標(biāo)作為計(jì)算依據(jù)，以此位置的加權(quán)品位來(lái)計(jì)算理論配比，提高配料品位計(jì)算的準(zhǔn)確程度。通過(guò)試驗(yàn)，此種方法對(duì)均化配料工作有較重要的指導(dǎo)意義，入磨礦石A/S合格率在一定程度上得到提升。

3.5 二期分層堆料提高均化效果

二期破碎系統(tǒng)在正常開(kāi)車的情況下，卸料小車堆料時(shí)，選取50-100米依次逐一堆成高度7米的料堆，之后在7米的料堆上逐漸加高到8.5米，最終依照此辦法加高到9.5米左右，此辦法可以在一定程度上起到堆料機(jī)的作用，提高入庫(kù)鋁土礦品位的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

日常的均化工作基本上圍繞以下兩條主線開(kāi)展工作，一是改善物料在系統(tǒng)內(nèi)混合的效果，二是增加物料在倒運(yùn)過(guò)程中的平鋪直取的次數(shù)。在實(shí)際工作過(guò)程中，對(duì)鋁土礦均化工作產(chǎn)生影響的因素較多，本文中只是列舉了比較典型的幾種，通過(guò)分析這些因素是怎樣對(duì)均化產(chǎn)生影響的，產(chǎn)生了哪些影響，在明確了問(wèn)題的前因后果后，采取了針對(duì)性的措施進(jìn)行抑制，效果還是比較明顯的。外部環(huán)境對(duì)目前的鋁土礦均化工作影響比較大，要想在比較苛刻的條件下提高均化質(zhì)量，只有大膽創(chuàng)新，積極尋求改變，打破常規(guī)思考問(wèn)題，突破目前的均化操作規(guī)程的局限，才能有所突破。

參考文獻(xiàn)：

[1]王華波.原燃料生產(chǎn)作業(yè)規(guī)程（第二版）[M].2009.

[2]楊重愚.氧化鋁生產(chǎn)工藝學(xué)（第一版）[M].1993.endprint