矿石样品中烧结球团矿的智能生产检测方案(其它工程控制)

SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统在烧结球团矿智能生产中的应用 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节。烧结生产的主要流程为将铁粉矿、各类助熔剂及细焦炭等原料，经由混拌、造粒后，通过布料系统加入烧结机，完成烧结反应。经破碎、冷却、筛选后送往高炉，作为冶炼铁水的主要原料。经烧结而成的，有足够强度和粒度的烧结矿是炼铁的熟料，利用优质的烧结熟料炼铁，对于提高高炉利用系数、降低焦比，提高高炉透气性，节能降耗、保证高炉高效运行均有重要意义。 烧结的主要流程图： 烧结生产过程中，进厂原料的监控，混料配比以及入窑配料的监控十分重要。目前钢厂原料来源逐渐复杂化：由于市场因素，各原料价格存在波动，钢厂不时更换主料来源；其次随着地球资源的不断开采，富矿短缺，各不同品相资源的不断被扩大利用，造成原料品相波动；且即便同一批矿，其品位也存在着差异，这些因素都为烧结配料增加了困难。 当前传统取样检测的方法，已经暴露出越来越多的问题，不能很好的满足混料和入窑配料的需求：取样存在抽样误差，不能代表整体原料；测试有频次限制；测试结果滞后实际原料，延误工艺参数的实时调整，造成大量废料以及低质量烧结矿的产生，甚至影响高炉的稳定生产。 为了解决烧结生产中的上述问题， SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统应运而生，克服了传统检测缺陷，进行实时在线检测，自动调节控制，是优化生产，节能降耗，实现智 能制造的有效途径。 SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统调节混料成分的稳定 下图为日本JFE 钢厂，实际烧结生产中记录的对碱度控制的结果，以及测得的烧结矿落下强度质量的结果： 0 12 18 24 30 36 時間(h) 可以看到，即便在日本成熟的钢厂中，设定碱度值为2的情况下，实际生产的碱度值也有着大幅度波动；而所得烧结矿质量(落下强度)也有着很大波动，且质量偏低，普遍低于90. 下图是 JFE 厂家应用 SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统之后得到的碱度和落下强度结果： 可以看到，经SpectraFlow 系统的优化后，原料碱度值的波动幅度骤降，紧紧贴合2的目标值!且测试频次十分高，为原料和参数的实时调节提供了条件。而烧结矿落震强度，由原先的鲜有达到90者，变为大部分产品分落下强度都高于90! 且有关数据表明，当高炉原料碱度波动值由0.1降至0.075时，高炉增产1.5%，焦比降低0.8%。因此使用 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统，提高了碱度稳定率，降低了高炉的焦比，对钢铁企业来说，能直接给高炉带来增产效益和结焦效益。 由此应用全新的 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统，克服传统检测方法的不足。实现智能制造、降本增效的目标，势在必行! SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统是怎样检测和调节混料成分的呢? 将SpectraFlow 在线矿石品位智能分析仪安装在如下图中B位置传送皮带上方，分析仪中光源发射光线照射到传送带上的物料上，不同矿物成分的物料会在特定波长和强度吸收部分光线能量； SpectraFlow 中光谱仪连续扫描物料表面并分析其近红外波段的光谱及其强度，经分析处理即可得到传送带上物料中包括 CaO， Fe， C， SiO2， Mgo 等的成分。 同时 SpectraFlow 自带的自动控制系统，根据测试结果，，以及设定的碱度值或其他参数值，自动调节给料机给料，达到最优的混料成分。 下图是在钢厂变更原料来源时，应用 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统前后的混料调节，对生产率、烧结料碳浓度以及运输板速度的影响对比图： 使用 SFA 后 使用 SFA 前 图中灰色区域为”原料变更期"，以上对比明显得到，在变更材料批次后，使用 SFA 分析仪，可以迅速恢复生产，绿色节能，提高经济效益。 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统调节窑炉稳定 在烧结生产中，来料质量控制是保证混合效果的第一步；混料中配料的精细混合，是保证优质烧结效果的前提。SpectraFlow在线矿石品位智能分析系统除了可以在A/B位置(如上图)安装，检测和控制来料和混料，还可安装在C/D/E处，针对性的调节混料中水分和燃料等相应成分的配比，保证烧结窑炉的温度稳定， 例如将SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统安装在上图D 位置，以 FeO 浓度为主要检测指标。一旦检测到 FeO 含量增加， SFA立即控制调整运输机移动速度，并且降低焦炭添加量，从而控制了烧结矿的温度在可接受范围内， FeO 的浓度也在原料处的 SFA 帮助下快速调整(如下图)，保证了烧结矿稳定高效的生产。 時間(h) 若没有在D处的 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统的即时调整，若 FeO 含量增加，则会导致出口温度超标，冷却器被强制停止，从而温度下降，调节焦炭含量增加，运输车行使速度减慢，甚至造成生产的停亭，如下图： SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统在球团生产中的应用 与烧结矿类似，在球团生产中，SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统可实时在线检测球团原料，控制原料的稳定性以及球团生产的稳定性。 球团的生产过程主要是将精矿粉、若干添加剂以及燃料等，经过混匀、研磨、干燥、筛分等处理，经过配料皮带配料处理后，在造球机上加水混合造球，生球造好后加到焙烧机内焙烧，冷却后筛分，得到成品矿、垫底料以及返料。如下图，在生产线的A-E不同同置安装SpectraFlow 在线矿石品位智能分析仪，可以有针对性的对总铁、碳含量、碱度、水分等进行实时的自动控制，从而保证生产的稳定性和产品质量，减少返料，降低能耗，提高生产率和生产效益。 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统特点总结 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统实时检测分析物料成分，并自动控制调整相关参数，克服了传统检测方法的不足，是实现智能制造、降本增效的有效途径： 1、实时在线检测，避免传统测试方法的滞后、无代表性缺点 2、测试准确：采用最先进 NIR 测试技术，为混料提供数据依据 3、智能化程度高，符合智能制造工厂要求：数据自动传输到中控室，减少实验室现场取样、制样、测试、数据上传过程。实现用机器替代人工目的。 4、完全符合绿色工厂要求，保证节能减排的环保要求：减少操作人员参与，对原料中S/P/N等元素监控，同时可以预测烧结中 SOx 气体的排放 5、智能配料：整个系统完全符合全智能系统， SFA 系统实现在线监测同时提供反馈系 统，将信息反馈给智能配料系统，通过系统进行补偿，实现配料方案合理性 6、系统安全性：检测系统采用 NIR 检测源，无任何辐射，符合省、国家环保工程项目等标准要求 7、运营成本低，维护简单：无需任何其他维护，只需定期吹扫光源 SpectraFlow 在线矿石品位智能分析系统，安全环保，提高烧结、球团产品率，降低返矿率和燃料比、使产品稳定，最大程度地保证高炉顺畅、高产稳产。 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节。烧结生产的主要流程为将铁粉矿、各类助熔剂及细焦炭等原料，经由混拌、造粒后，通过布料系统加入烧结机，完成烧结反应。经破碎、冷却、筛选后送往高炉，作为冶炼铁水的主要原料。经烧结而成的，有足够强度和粒度的烧结矿是炼铁的熟料，利用优质的烧结熟料炼铁，对于提高高炉利用系数、降低焦比，提高高炉透气性，节能降耗、保证高炉高效运行均有重要意义。