但实际使用的原料是含有水份的,所以配料的实际给料量,应把干给料量换算成湿料量。
湿给料量=干给料量/1-W物 W物——原料的物理含水量,%
通过这些计算,然后可进行配料操作或调整了。
第三节 配料形式和配料方法
一、配料形式
根据生产规模的大小,使用原料品种的多少,自动化程度的高低及因地制宜等不同,其配料形式基本上可以分为两大类。 1、集中配料和分散配料
集中配料是把各种准备好的球团原料,全部集中至配料室,分门别类贮于各配料槽内,然后根据配料比进行配料。
分散配料是将各种球团原料分散于几个地方(或工序)然后按比例进行配料。 目前我国多数球团厂都采用集中配料,因为集中配料较之分散配料有较多的优越性。
1)集中配料比较准确,配合料成分较稳定,球团矿质量易于控制。 2)集中配料操作简便、便于管理。变更配料比时,易于调整。 3)作业率高,设备简单利用率好,运输距离短。 4)集中配料有利于实现配料自动化。
集中配料的缺点是基建费较大。因为需建较多的配料槽和较大配料室。 2、单系列配料与双系列配料
当配合料为单系统上料时,配料槽采用单系列排列式的称单系列配料。 当配合料为双系列上料时,配料槽采用双系列式排列的称为双系列配料。 球团厂一般采用单系列配料,并常常把配料室与精矿库合建一起,用抓斗直接往配料矿槽上料。
当球团厂的生产能力较大或几台球团焙烧设备在同一球团厂内,配合料需要双系列上料时,则采用双系列配料。
二、配料方法
配料的准确性在很大程度上决定于所采用的配料方法,目前普遍采用的有两种配料方法,即容积配料法和重量配料法。
1、容积配料法
容积配料法是根据物料堆比重一定的道理,借助给料设备控制其容积数量,达到所
第 21 页 共 89 页
要求添加比例的一种配料方法。
该法的优点是设备简单,操作方便。但是由于物料的堆比重并不是一个固定值,所以尽管料槽闸门开口度不变,但不同时间的给料量往往不一样,因此造成配料误差较大。为了提高此法的配料精度,常常配以重量检查,重量检查的劳动强度大,而且难以满足生产要求。重量检查即用0.5米长的一个长方形料盘,在圆盘给料机或其它给料设备下,通过下料的两个端点,称量所接的物料量,看是否按配料比计算应给的重量。不符就应调整。
那么物料的堆比重与哪些因素有关呢?这里先介绍一下堆比重的概念。所谓堆比重,是指散粒状物料(粉末状物料)的比重,即散粒物料单位体积的重量。由于散粒物料堆集时,颗粒之间有一定间隙,这些间隙为空气所占据,显然,散料物料的粒度不同,间隙值大小不一样,堆比重也不一样。颗粒排列紧密程度不同,堆比重也不一样,因此,配料槽内料柱高度和物料水分的变化,都会引起堆比重的变化。物料水分过多时,甚至会引起料槽产生悬料、崩料现象,致使无法配料。
除了物料堆比重变化会引起配料量波动外,还有设备等诸方面的原因。
目前,我国一些球团厂往往采用此法配料。由于此种方法是靠调节闸门开口度的大小来调节料量,因而较难实现自动配料,而人工调整则时间长,精度低,配料不准确,误差大。特别是球团厂使用原料大多为磁铁精矿粉,含水量又较高,更易造成配料槽下料不畅。配料误差一般在5-10%,瞬时误差可超过20%以上。因此在严格质量管理的今天,此种配料方法已不能适应形势发展的要求了,应改造成重量配料法。
2、重量配料法
重量配料法是按原料的重量进行配料的一种方法。其优点在于比容积配料法精确,特别是添加数量较少的组分(如膨润土)时,这一点就更明显。此外,重量配料法可实现自动化配料。
重量自动配料是借助电子皮带称和定量给料自动调节系统来实现的。电子皮带称给出称量皮带的瞬时送料量信号,而后信号输入给料机自动调节系统的调节部分,调节部分根据给定值和电子皮带称测量值的信号偏差,自动调节给料机转速以达到给定的料量。
表4—7 两种配料方法的比较
重量配料 1、精度高,误差小,配料误差一般在±1%以内 2、能实现自动配料,可减轻工人的劳动强度,提高生产率。 容积配料 1、误差大,精度低,配料误差一般在5-10%。瞬时误差超过20%,逐渐趋向淘汰。 2、不能实现自动化,工人劳动强度大,不能满足生产要求。 第 22 页 共 89 页
3、设备比较复杂,维护较困难。 3、设备简单,操作方便,维护容易。
此外,在国外有的厂开始采用X-射线荧光分析仪快速分析进厂原料的化学成分,由电子计算机计算各种物料的配料量,并控制配料设备按给定量配料。根据不断送入球团厂原料化学成分的信息,不断校正原来的配比,来控制配合料化学成分的波动,实现了较为理想的按原料化学成分配料的方法。
第四节 配料设备
配料使用的设备要求下料畅通;给料量均匀、稳定和便于调节。配料设备主要有配料矿槽、给料设备和集料皮带等所组成。
一、配料矿槽(贮矿槽) 1、配料矿槽的大小和数量
配料矿槽的大小和数量,可根据原料要求在配料矿槽内的贮存时间(即配料使用时间)来选定,为了稳定配料和确保球团生产,各种原料在配料矿槽中都需要有一定的贮存时间,通过生产实践,可大致规定如下:
1)精矿粉的保证使用时间,配料室为单独配置时,在8小时左右,在精矿仓内用抓斗上料时,可为4-6小时。
2)熔剂(消石灰或石灰石粉)和膨润土,不论是那种配料形式,使用时间均需大于8小时。
3)细磨返矿粉等其他物料,可按具体情况而定。
4)在原料贮存和使用时间确定后,考虑配料矿槽数量时,为了防止配料设备发生故障而影响生产,对精矿粉、熔剂、膨润土的矿槽数量,均不应少于2个,其他原料可按具体情况确定。 2、配料矿槽的结构
配料矿槽的结构,目前使用的主要有金属结构、金属活动结构等二种。形状均为圆锥形、倾角70o-80o。 3、配料矿槽的排列顺序
各种原料的配料矿槽的排列顺序,一般是配料皮带前进的方向上,精矿粉槽应放在皮带的后部,然后是熔剂、返矿粉和膨润土。
主要考虑了以下几个因素:
1)膨润土、消石灰或石灰石粉等在配料时易于扬起尘埃,放在配料皮带前进方向的前方,便于集中密封和除尘,减少对操作环境的污染。
2)膨润土的配入量一般较少,只占1-2%,而作用大。它配料误差的大小,对球团生产有较大的影响,因此不能放在最下层,以免胶带粘料而引起用料量波动。
第 23 页 共 89 页
3)精矿粉放在胶带前进方向的最后位置,有利于其它原料的配比可根据精矿粉的变化而进行调节,同时也为自动配料创造条件。 二、给料设备
球团配料使用的给料设备,精矿粉采用圆盘给料机或皮带给料机;熔剂采用圆盘给料机、螺旋给料机、振动给料机;膨润土采用螺旋料机或叶轮给料机等。在给料设备下面,如果配置皮带电子称,就可实现自动配料。
1、圆盘给料机
圆盘给料机是球团厂常用的给料设备,它具有下料均匀,调整方便,运转平衡可靠,易于维护等优点。圆盘给料机适用细粒物料,给矿粒度范围是0-50毫米。
(1)构造及工作原理
圆盘给料机按其传动机构封闭形式的不同,分为封闭式和敞开式两种。
封闭式圆盘给料机有负荷大,结构坚固,润滑良好,寿命长等优点,一般大型球团厂采用较多,但它有设备重、造价高、制造困难等缺点,所以一般小型球团厂采用设备轻、结构简单、便于制造、价格便宜的敞开式圆盘给料机。
圆盘给料机有转动圆盘、套筒、调节排料量大小的刮刀或闸门及传动机构等组成。 它的主要工作部件是固定在竖轴上的水平回转圆盘,圆盘及竖轴均支撑在底座上,竖轴由电动机经减速机及一对伞齿轮来带动。
圆盘转动时,料仓内的物料在压力的作用下,随圆盘一起转动,并向出口一方移动,经闸门或刮刀使料从出料口排出,卸到皮带上,下料量的大小,可以通过调整圆盘转速及闸门或刮刀装置(或给料口开度)来调节。
圆盘给料机套筒一般有蜗牛式或直筒式两种,用钢板卷制而成,蜗牛式套筒采用闸门排料,具有下料均匀、准确,对溶剂、返矿粉等配料尤其适合,但对水份含量较大的精矿粉常常出现下料波动大和堵料现象。
直筒式套筒下缘接近圆盘面部分容易磨损,为了便于更换,将套筒下缘做成另一较短的套筒,磨损后,可以随时拆换。
给料圆盘由于与物料的摩擦,磨损较快,故有辉绿岩铸石、陶瓷等耐磨材料来代替钢板做衬板,以延长使用寿命。
2)圆盘给料机的转速
圆盘给料机的生产能力与圆盘转速成正比,转速越大,生产能力也越大。但圆盘转速不能大于最大极限值,因为圆盘转动时,有两种力作用在物料上,一种是离心力,从而保证物料不被甩出或全部压向套筒。离心力的大小与圆盘转速有关,所以圆盘转速就不能过大,应该在一定范围内,这个圆盘的最大转速称为极限转速,其计算公式如下:
第 24 页 共 89 页
n0<9.5gf1R1 , n 式中 n0 -圆盘给料机的极限转速(转/分) g-重力加速度(9.8米/秒2) f1-物料与圆盘的摩擦阻力系数,球团物料可取0.8; R1-物料所形成的截头锥体的底半径(米) n-实际使用转速(转/分) 2)圆盘给料机的生产能力 圆盘给料机的生产能力,取决于下列几个因素:圆盘直径;圆盘转速;圆盘套筒直径;圆盘套筒闸门的开启高度;卸料刮刀的位置;物料的堆比重及块度。 ①采用闸门卸料的圆盘给料机产量 Q=60πn(R12-R22)hγ=188.4n(R12-R22)hγ 式中 Q-圆盘给料机产量(吨/时) n-圆盘转速(转/分) R1、R2-排料口内外侧与圆盘中心距离(米) γ-物料堆比重(吨/米3) h-排料口闸门开启高度,(米) ②采用刮卸料的圆盘给料机机产量 Q=60πh2nγ/tga(D1/2+h/3tga)=188.4 h2nγ/tga(D1/2+h/3tga) 式中 Q-圆盘给料机产量(吨/时) h-套筒离圆盘高度(米) n-圆盘转速(转/分) γ-物料堆比重(吨/米3) a-圆盘上物料的倾斜角(可采用安息角)(度) D1-套筒直径(米) (4)圆盘给料机的安装及操作维护 为了使圆盘给料机正常运转及配产准确,一般应注意下面几点: 1)在安装时,应保证圆盘的中心与料仓中心线重合在同一垂直线上,圆盘应保持平正,盘面粗糙程度一致,升降套筒的调整距离应符合规定。安装完毕,进行空载试运转2小时,如果情况良好,再进行负荷试车8小时,然后就可正式投入使用。 2)操作上,应保证矿槽内压力均匀,矿槽内料柱高度应保持恒定(最好装一半料)。往料槽上料时,应防止大块或其他杂物进入,以免顶坏闸门。使用刮刀时,应注意不使刮刀的金属与盘面摩擦,固定于刮刀下綠的胶皮如有磨损,要及时更换。 第 25 页 共 89 页