酒鋼一燒鐵精礦配料圓盤(pán)下料穩(wěn)定性改進(jìn)

張和平 付旭剛 孫書(shū)偉 馬 晉

（酒鋼集團(tuán)宏興股份公司煉鐵廠）

酒鋼集團(tuán)宏興股份公司煉鐵廠一燒配料室共有6個(gè)精礦倉(cāng)，其中114#～116#精礦倉(cāng)主要為1#、2#燒結(jié)機(jī)供應(yīng)燒結(jié)鐵精礦，214#～216#精礦倉(cāng)為3#燒結(jié)機(jī)供應(yīng)燒結(jié)鐵精礦。鐵精礦倉(cāng)下部設(shè)置有PZ2500圓盤(pán)給料機(jī)，額定給礦量50～120 t/h。近年來(lái)，由于自產(chǎn)鐵精礦粒度細(xì)、水分大，精礦流動(dòng)性差，再加上給料圓盤(pán)套筒、盤(pán)面及刮刀等設(shè)施仍為原結(jié)構(gòu)，出料不穩(wěn)定（最大偏差超20%），下料量維持在8～10 kg/m，每臺(tái)折合給礦量45～57 t/h，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)節(jié)奏，精礦下料環(huán)節(jié)已成為影響燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量的“瓶頸”環(huán)節(jié)。集團(tuán)公司7#高爐大修后燒結(jié)礦的質(zhì)量、產(chǎn)量矛盾將更為突出，解決燒結(jié)配料室鐵精礦圓盤(pán)下料問(wèn)題迫在眉睫。

1 實(shí)際下料量分析

燒結(jié)配料室配套皮帶秤精度等級(jí)為2級(jí)，即生產(chǎn)實(shí)踐動(dòng)態(tài)稱量累計(jì)誤差不大于2%。2020年2月底，針對(duì)114#～116#精礦倉(cāng)配料圓盤(pán)下料偏差較大的問(wèn)題，進(jìn)行了實(shí)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。

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從表1可見(jiàn)，平均偏差約4.12%，遠(yuǎn)超精度等級(jí)偏差。

2 下料不穩(wěn)定的原因分析［1-8］

從原料本身（內(nèi)因）和設(shè)備本體（外因）2個(gè)方面對(duì)造成精礦配料圓盤(pán)下料不穩(wěn)定的原因進(jìn)行分析，并制訂解決措施。

通過(guò)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表可知，綜合鐵精礦-200目含量不超過(guò)82%，平均水分14.11%、最高14.38%、最低13.68%，水分長(zhǎng)期超標(biāo)是造成配料圓盤(pán)下料不穩(wěn)定的重要原因。

綜合鐵精礦水分長(zhǎng)期超標(biāo)主要表現(xiàn)為粘倉(cāng)，圓盤(pán)套筒上部粘倉(cāng)嚴(yán)重，物料不能順暢下到圓盤(pán)盤(pán)面。圓盤(pán)在旋轉(zhuǎn)給料過(guò)程中，一方面物料與套筒壁、刮刀表面摩擦增大，影響出料；另一方面物料與盤(pán)面摩擦力不夠，產(chǎn)生打滑，影響出料。物料旋轉(zhuǎn)出盤(pán)面掉落過(guò)程中因水分大，料塊粘接，掉落不均勻，時(shí)大小不一。

3 改進(jìn)措施

受礦石性質(zhì)所限，現(xiàn)場(chǎng)磁選+浮選工藝的鐵精礦脫水以圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)、壓濾機(jī)為主。目前，過(guò)濾設(shè)備最佳工作狀態(tài)下的鐵精礦水分在13.6%左右，難以進(jìn)一步下降是基本現(xiàn)狀，因此，試圖通過(guò)降低精礦水分的愿望目前難以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)精礦含水量過(guò)高引發(fā)的一系列問(wèn)題，逐一進(jìn)行針對(duì)性結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

（1）在保持原精礦配料圓盤(pán)套筒高度的前提下，根據(jù)原套筒上口連接尺寸和套筒直徑、高度，對(duì)配料圓盤(pán)套筒進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，即把原設(shè)計(jì)的上口錐型短節(jié)拆除，設(shè)計(jì)為一體式上錐段，斜度不小于65°，減輕精礦下滑過(guò)程的阻力，減輕棚倉(cāng)概率；將套筒下半部由圓柱形改為漸開(kāi)線蝸殼結(jié)構(gòu)，減輕盤(pán)面物料運(yùn)轉(zhuǎn)輸出過(guò)程與套筒壁的摩擦阻力，提高圓盤(pán)給料能力；套筒錐段及漸開(kāi)線蝸殼結(jié)構(gòu)套筒壁內(nèi)部全部安裝20 mm厚的塑料襯板，減少套筒壁與物料的摩擦力，防止物料粘料和物料打滑。改造前后配料圓盤(pán)套筒結(jié)構(gòu)與尺寸見(jiàn)圖1、圖2。

（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察及給料機(jī)理分析，為提高物料與配料圓盤(pán)盤(pán)面襯板的摩擦力，提高盤(pán)面的給料能力，對(duì)盤(pán)面襯板進(jìn)行改造，即將配料圓盤(pán)常規(guī)的中心圓襯板和周邊扇形盤(pán)面平襯板，改造為漸開(kāi)線型凹凸間隔槽襯板；按照?qǐng)A盤(pán)工作時(shí)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)計(jì)順（逆）時(shí)針槽型，提高物料和盤(pán)面的摩擦力，從而提高圓盤(pán)給料能力。改造后配料圓盤(pán)盤(pán)面襯板示意見(jiàn)圖3，實(shí)物見(jiàn)圖4。

（3）圓盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中盤(pán)面中心區(qū)物料相對(duì)密實(shí)，不易刮下，刮刀磨損嚴(yán)重并且套筒以外的部位帶料嚴(yán)重，旋轉(zhuǎn)過(guò)程圓盤(pán)盤(pán)面掉料嚴(yán)重；而且，現(xiàn)有刮刀由長(zhǎng)方形鋼板或鑄造件制作，主要作用是將盤(pán)面旋轉(zhuǎn)帶出的物料刮削下來(lái)，長(zhǎng)方形刮刀沿整個(gè)工作面刮削密實(shí)物料，刮刀受力大，圓盤(pán)給料能力受限。為提高圓盤(pán)刮刀刮削效率，降低刮刀整體受力結(jié)構(gòu)，刮刀的前端安裝有“半犁鏵結(jié)構(gòu)”的刮刀尖，使圓盤(pán)盤(pán)面旋轉(zhuǎn)的密實(shí)物料通過(guò)刮刀尖翻鏟提前疏松物料，減小刮刀體的受力。改造前后的刮刀示意見(jiàn)圖5、圖6。

4 實(shí)施效果

以上措施經(jīng)114#～116#精礦倉(cāng)配料圓盤(pán)和214#～216#精礦倉(cāng)配料圓盤(pán)試驗(yàn)，效果明顯，解決了一燒配料室精礦倉(cāng)圓盤(pán)給料能力低下和下料波動(dòng)大的問(wèn)題，在鐵精礦水分和圓盤(pán)轉(zhuǎn)速?zèng)]有變化的情況下，給料能力從改造前的8～10 kg/m提高到20～30 kg/m。

對(duì)改造后的114#、116#配料圓盤(pán)進(jìn)行人工跑盤(pán)校核，結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

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從表2、表3可見(jiàn)，下料偏差百分比均小于2%，極大地穩(wěn)定了燒結(jié)配料過(guò)程，提高了燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

5 效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益。配料圓盤(pán)下料量穩(wěn)定在32 kg/m，使燒結(jié)機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高1.6 t，燒結(jié)機(jī)作業(yè)率按93.54%、燒結(jié)礦加工成本按66.59元/t計(jì)，3臺(tái)燒結(jié)機(jī)年經(jīng)濟(jì)效益4.8 t/h×24 h/d×365 d/a×93.54%×66.59元/t=261.9萬(wàn)元/a。

（2）實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定供料后，燒結(jié)礦堿度及質(zhì)量更加穩(wěn)定，同時(shí)能減輕因下料不暢造成的崗位工捅料的勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 結(jié)論

（1）酒鋼集團(tuán)宏興股份公司煉鐵廠一燒配料室配套皮帶秤精度等級(jí)為2級(jí)，實(shí)際偏差約4.12%，遠(yuǎn)超精度等級(jí)偏差。

（2）精礦水分超標(biāo)是造成配料圓盤(pán)下料不穩(wěn)定的重要原因。

（3）由于現(xiàn)場(chǎng)不具備降低自產(chǎn)精礦水分的可能性，因此從配料圓盤(pán)套筒的形狀與尺寸、圓盤(pán)盤(pán)面襯板形式以及刮刀形式3個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化。

（4）改造后，配料圓盤(pán)下料偏差小于2%，極大地穩(wěn)定了燒結(jié)配料過(guò)程，提高了燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

（5）改造產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)261.9萬(wàn)元/a，使燒結(jié)礦堿度及質(zhì)量更加穩(wěn)定，也減輕了崗位工的勞動(dòng)強(qiáng)度。