烧结FeO含量在线检测装置的应用-李亚华

作者简介：李亚华、1983.10.23、男、河北沧州、大本、15176602118，主要从事自动化维护工作烧结矿FeO含量在线测量装置的应用李亚华（唐山首信自动化信息技术有限公司京唐运行事业部，唐山063000）摘要为提高烧结矿质量，稳定的控制烧结矿的FeO含量是十分重要的，首钢京唐公司2号烧结机采用了比利时IRM集团的Fe0含量监测系统Permagnag，能够连续跟踪烧结矿FeO含量的变化曲线，控制配碳量．从而能够更精确地控制烧结矿中的FeO含量。使用该在线测量装置后烧结矿FeO含量更稳定，波动大为减少，与常规批量取样和试验室分析结果相比，该系统连续测量出的烧结矿Fe0含量提前了3h，能有效地节省人力，调整配碳量更加及时。关键词烧结矿FeO含量在线测量TheapplicationofFeOcontenton-linemeasureddeviceinsinterLiYa-hua(JingtangMaintenanceDepartment,TangshanShouGangAutomation&InformationTechnologyCo.,Ltd.,Tangshan063000)Abstract:Toimprovethequalityofsinter,StablecontrolsinterFeOcontentisveryimportant,TangBeijingShougangCompanyNo.2sinteringmachinewithaBelgianIRMGroupFe0contentmonitoringsystemPermagnag,AbletocontinuouslytracktheFeOcontentofsintercurve,Controlwithcarbon,AllowingmoreprecisecontroloftheFeOcontentinsinter.AfterusingtheonlinemeasuringdevicemorestablesinterFeOcontent,Greatlyreducevolatility,Withcomparedtotheconventionalbulksamplingandlaboratoryanalysisresults,Thesystemcontinuouslymeasuresthesinter3haheadofFe0content,Effectiveinsavinghuman,Adjusttheamountofcarbonwithamoretimely.Keywords:Sinter;FeOcontent;On-linemeasurement1.前言烧结矿质量对改善高炉操作和获得优质铁水十分重要，有数据表明：FeO含量每变化1%，影响高炉焦比及产量1%-1.5%，由于烧结矿中FeO含量稳定与否不仅影响烧结矿的机械强度、低温还原粉化指标和返矿率，而且影响高炉利用系数、热平衡、燃料比和铁水质量等指标的稳定性，因而烧结矿中FeO含量是评价烧结矿质量的主要指标之一，可见及时有效的测量烧结FeO的含量十分必要。影响FeO含量的因素是多方面的，包括原料参数和操作参数等。原料参数对FeO影响是至关重要的，必须对进厂原料按照相关规定及时化验；成品矿质量的检化验也必须按照规定进行。将各类检化验结果进行规范，及时录入数据库，以便控制系统读取信息进行分析判断。把各种影响FeO含量的因素进行统计分析如表1所示：表1FeO影响因素分析Table1FactorsFeOFeO影响因素影响关系备注配碳量燃料1％波动FeO波动1～2％；准确的关系按实际确定与燃料粒度有关－3mm的比例由50%提高到85％；FeO降低1～2％此因素实际变化不大，可以忽律其影响烧结矿碱度在燃料不变，随着碱度升高FeO下降实际影响较小作者简介：李亚华、1983.10.23、男、河北沧州、大本、15176602118，主要从事自动化维护工作烧结料层料层厚－燃料少－FeO低料厚每增加10mm，燃料减少0.24kg/t返矿配比返矿增加10％FeO下降1％长久以来，烧结生产过程缺乏可靠、有效的分析仪表。目前世界上比较流行的测量方法有3种：实验室采样分析，但此方法为离线比较耗时；红外机尾成像方法，受环境影响较大；在线磁性分析，及时方便。2.FeO在线测量装置的安装和检测原理FeO在线测量装置分为三个部分：1、控制柜；2、现场检测单元；3、中继箱。控制柜位于成品筛分过程站，柜内包含一个工控机、UPS、远程通讯调制解调器、直流电源等自动化设备，主要用于数据的采集、处理和传输。图1烧结矿FeO在线测量装置的组成Fig.1ThecompositionofFeO-linemeasurementdevice首钢京唐烧结分厂2#机FeO在线测量装置现场设备位于三系列三次筛下，成3、成4皮带上方。在三系列三次筛的筛板下由一根导料管将5~12mm的烧结矿导入到位于成3、成4皮带上方的维护平台的检测单元中，然后经过检测后的烧结矿顺着下面两根导料管进入到成3、成4皮带上，保证在此过程中不会造成烧结矿的损失。作者简介：李亚华、1983.10.23、男、河北沧州、大本、15176602118，主要从事自动化维护工作图2烧结矿FeO在线测量装置Fig.2FeO-linemeasurementdevice取样的烧结矿为5-12mm的小成品，通过与筛子下方的连接管进入现场检测单元，检测单元由一个带有前置放大器的测量线圈和电容组成，输出信号由中继箱的一个频率/电压转换器转换成电流信号，该频率值因线圈内烧结矿的种类而变化，从而来测量烧结矿中FeO含量的多少。当取料管料流太大，满管后多余的烧结矿会通过溢流管流到成3、成4皮带，而通过分析仪磁感应线圈的烧结矿落入线圈下方的震动出料平台上，为了保持有一个持续的流量，如果溢流管流量检测器检测到有料流入到溢流管，震动出料器自动启动，将通过磁感应线圈的烧结矿由震动器平台的震动缓慢的送入成3、成4皮带中，同时也保证了通过线圈的料流持续而稳定，相应的磁性指数通过信号线由中继箱传输到控制柜内，在柜内的工控机可以观察实际测量值，并且能够对参数进行数据调整。对应的磁性指数和FeO含量通过1722X机旁箱将模拟量信号传输到主控电脑，在上位画面就可以随时观察FeO的实时数据。3.FeO在线测量装置的使用情况FeO在线测量装置于2010年8月6号在2号烧结机投入运行，系统比较稳定，测量数据迅速准确，图3显示的是测量的FeO含量和检化验值的对比关系，由于测量的是小成品，所以测量数据比检化验数据稍大。012345678910123456789101112131415161718192021222324252627282930系列1系列2图3FeO在线测量装置测量数据和检化验数据的对比Fig.3FeO-linemeasurementdeviceinspectionandanalysisofmeasurementdataandcomparisonofdata烧结矿FeO含量自动测量的实现，为指导生产操作提供了及时可靠的依据，作者简介：李亚华、1983.10.23、男、河北沧州、大本、15176602118，主要从事自动化维护工作使操作人员能够及时了解FeO含量变化的趋势，从而避免了FeO含量较大范围的波动，提高了FeO稳定率。2#机FeO在线测量装置在运行中还是存在一些问题，近期检测出来的数值不准确，重新标定设备问题也没有能够解决，设备厂家人员亲自来到现场进行观察研究发现被测量的料种的颗粒太小，粉末比较多，对线圈的测量可能导致一些影响。4.结论烧结矿中FeO含量实现在线连续检测，具有重要的理论价值和实际意义。该测量系统使操作人员能够通过控制混合料配碳量控制合适的FeO含量来减少混合料理化性能波动，从而维持烧结矿质量，达到保证烧结矿转鼓的目的。首钢京唐公司烧结机采用FeO在线测量装置以来，取得了以下两个方面的成果：1)烧结矿FeO含量波动降低FeO在线测量装置使用后烧结矿FeO波动降低，具体效果见图4、图5。4567891011835526986103120137154171188205222239256273290307烧结矿组数.烧结矿FeO含量图4FeO在线测量装置使用前烧结矿FeO波动情况Fig.4FeO-linemeasuringdevicebeforeusingsinterFeOfluctuations4567891013569103137171205239273307341375409443477511545579613烧结矿组数烧结矿FeO含量图5FeO在线测量装置使用后烧结矿FeO波动情况Fig.5FeO-linemeasurementdevicesfluctuationsaftersinterFeO由图4、5可以看出FeO在线测量装置使用后烧结矿FeO波动明显降低，具体数据见表2。表2FeO在线测量装置使用前后烧结矿FeO标准偏差变化情况Table2FeO-linemeasuringdeviceusingthestandarddeviationbeforeandaftersinterFeOchanges作者简介：李亚华、1983.10.23、男、河北沧州、大本、15176602118，主要从事自动化维护工作项目FeO测量装置使用前FeO测量装置使用后前后标准偏差变化%时间5~7月8~12月烧结矿组数372667标准偏差0.7200.468-35.00%由表2可见FeO在线测量装置使用应用后，烧结FeO波动明显降低，FeO标准偏差由0.720降低至0.468，FeO标准偏差减小了35%。2)烧结矿FeO稳定率提高FeO在线测量装置使用后FeO波动降低，使烧结矿FeO稳定率提高，具体数据见表3。表3FeO在线测量装置使用后烧结矿FeO稳定率变化情况Table3FeO-linemeasuringdeviceusingsinterFeOsteadyrateafterthechangeFeO在线测量装置使用前FeO在线测量装置使用后应用效果月份5675-7月平均值891011127-12月平均值前后平均值比较FeO±1.00稳定率（%）81.28490.5285.2488.492.995.6292.7389.9191.916.672由表3可见FeO在线测量装置使用后，FeO±1.00的稳定率提高了6.672个百分点。参考文献：[1]GanWangHong等.烧结矿FeO含量的自动控制.世界钢铁,1998，2：69-72.[2]潘逢春.浅析如何控制烧结矿中的FeO.南钢科技与管理,2007，1：19-23.[3]J.S.Weszka.Comput.VisionGraphicsImageProcess.1978，259～265.[4]唐贤容，王笃阳，张清岑.烧结理论与工艺[M].长沙：中南工业大学出版社，1992.[5]薛俊虎.烧结生产技能知识问答[M].北京:冶金工业出版社，2005.