Page 26 - 理化检验-物理分册2022年第四期

龚 为: 高炉原燃料的全自动取制样与检测技术
定了坚实基础。
与供应点( 烧结厂、 焦化厂、 球团厂等) 取样数据
和外购原燃料报表数据相比, 所取试样更具备代表
性, 更能真实反映入炉料的质量, 避免了运输、 堆料
等转运过程中取样与实际入炉料的偏差, 利于高炉
操作者精准掌握入炉料的质量。同时, 也避免了取
样点数据与实际操作的时效间隔问题, 便于高炉操
作者更加及时、 准确地调整操作制度, 避免炉料波动
对高炉稳定性造成影响, 保障高炉的顺利运行。
表 2 为某钢厂全自动在线原燃料取制样与检测
系统的检验项目及取样频率, 可见其代表性强, 能精
准指导高炉生产。
表 2 某钢厂全自动在线原燃料取制样与检测系统的
检验项目及取样频率
物料名称 检验项目
化学成分样制备
粒度检测
烧结矿
转鼓强度检测
还原性试样制备
粒度检测
转鼓强度检测
焦炭 工业分析样制备
焦炭反应性试样制备
水分样制备
( 2 )粒度、 强度、 水分检测数据准确、 及时。全
自动在线取制样与检测系统严格按照国家 标准要
求, 试验精度满足标准要求, 数据准确可靠。
采用滚筒筛、 振动筛、 称量斗等筛分效率高的设
备, 自动对取到的烧结矿、 焦炭等进行粒度分级。一
般筛网可设置为烧结矿 5 级( 50 / 25 / 10 / 5mm )、 焦
炭 5 级( 75 / 50 / 25 / 15mm )。筛分出各级炉料后, 自
动称重, 自动计算平均粒度, 数据实时上传至高炉中
控系统; 采用转鼓试验机、 称量斗、 鼓后摇筛等试验
精度高的设备, 自动按照标准中的试验要求配置转
鼓试样, 自动进行转鼓试验、 鼓后筛分、 称量, 自动计
算出机械强度指标, 数据实时上传至高炉中控系统;
采用干燥箱、 天平等标准水分试验规定的设备, 自动
按照标准水分试验要求进行烘干试验。试 验完成
后, 自动称量并计算全水分值。整个试验过程严格
按照标准要求, 试验精度满足标准要求, 数据准确,
并实时上传至高炉中控系统。
( 3 )功能全面, 完成冶金性能样、 化学成分样的
制备。
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对于高炉操作者非常关心的高温冶金性能( 矿
石还原性、 焦炭反应性等)、 炉料化学成分, 全自动在
线取制样与检测系统也能自动制备出满足分析要求
的试样, 制样精度符合国家标准要求。
采用振动筛、 滚筒筛、 制球机, 全自动在线取制
样与检测系统筛分出尺寸为 10~12.5 mm 的烧结
矿还原性试样和尺寸为 23~25 mm 的焦炭反应性
试样, 试样送化验室进行相关试验分析; 采用破碎
机、 缩分机、 研磨机等制备出用于化学成分分析的试
样( 粒度 <0.2mm 焦炭试样、 粒度 <100 μ m 矿石试
样), 用 X 荧光光谱仪、 工业分析仪、 定硫仪等对试
样进行化验分析。
( 4 )弃料自动返回。完成取样、 制样、 检测等各
个流程后, 全自动在线取制样与检测系统将产生的
取样频率 废弃料通过斗提机自动返回至取样主皮带, 无需另
2h / 次 外清理弃料, 实现全过程自动化操作, 无人值守。
2h / 次
5 典型案例
4h / 次
4 次 / 周 图 1 为典型焦炭的在线全自动取制样与检测系
24h , 6 次 统工艺流程, 由图 1 可知, 焦炭经过在线取样后, 进
24h , 6 次 行粒度筛分、 工业分析试样制备、 水分检测、 转鼓检
24h , 6 次 测等工艺流程, 其中水分检测和工业分析试样的制
4 次 / 周 备由机器人完成。各工作完成后, 将粒度分级数据、
2 次 / 月 水分数据、 转鼓强度指数实时传送至高炉中控系统,
化验数据发送至高炉中控系统。
图 2 为典型烧结矿全自动在线取制样与检测系
统工艺流程, 由图 2 可知, 在两条主皮带上对烧结矿
在线取样后, 分解为粒度筛分和成分样制备流程。
化学成分分析试样制备由机器人系统完成, 筛分配
鼓后的试样进入机器人流程, 进行转鼓强度检测, 化
学成分分析试样装瓶后通过风动送样系统送至化验
室, 分析数据发送至高炉中控系统, 粒度分级数据、
转鼓强度指数直接上传至高炉中控系统。
表 3 为某钢厂高炉全自动在线取制样与检测系
统的技术指标, 使用该指标后, 钢厂取得了良好的经
济效益。
6 结语
在优质的原燃料资源被垄断、 价格虚高的形势下,
出于成本和稳定供应考虑, 选择低品质原燃料导致的质
量波动与高炉大型化、 规模化之间的矛盾已经成为当前
钢铁企业降本增效面临的主要难题 [ 6-7 ] 。为保证钢铁行
业的高质量发展, 必须重视原燃料的质量检验工作。