燒結礦自動取樣的應用

陳彩霞

摘要：燒結礦質量的優劣，對高爐煉鐵的產量、質量、成本、生產率、優質率有極大的影響。因此如何取出有代表性的試樣，準確把握燒結礦的質量，對試驗結果起到決定性作用。本文簡要的介紹了燒結礦自動取樣系統的工藝流程及其自動控制系統。

關鍵詞：燒結礦質量;自動取樣;系統控制

1、前言

燒結礦物理化學性質嚴重影響著高爐冶煉的過程。燒結礦質量的優劣，對高爐煉鐵的產量、質量、成本、生產率、優質率有極大的影響。因此燒結礦的取樣及質量檢驗的準確性，對指導煉鐵生產和燒結生產起著至關重要的作用。這就要求試驗用試樣應具有代表性，否則對研究結果將毫無實際意義。因此如何取出有代表性的試樣，準確把握燒結礦的質量，對試驗結果起到決定性作用。為了準確評價某段時間內的燒結礦質量，就必須按規定的時間間隔不斷的取樣，這就對取樣設備的自動化提出了很高的要求。

2、取樣設備現狀

2.1燒結礦取樣設備系統采用卷揚機構人工在成品皮帶上取樣。工人勞動強度大，人工取樣代表性差，不但容易發生爭議，而且難以提供準確的操作依據。

2.2取樣現場粉塵濃度極大，嚴重影響操作人員的身體健康。

2.3系統控制室與操作室分離，操作不方便，發生故障不易察覺。

3、項目實施目的

隨著燒結機的大型化，每次的采樣量隨之增多，檢驗工的勞動強度大，加之現場環境差，存在很多不安全因素，故需采用一套全自動采樣、制樣、棄樣系統，檢驗工的勞動強度將大大降低，工作環境得到改善，燒結礦的質量檢測也由于人為因素的減少變得更加準確和客觀，更有利于指導生產操作。

4、新建燒結礦自動取樣工藝流程如下

該系統由采樣頭、可逆皮帶、電動三通管、鄂式破碎機、縮分器、棄料皮帶以及配套電控等部分組成。系統啟動后，采樣機在燒結成品礦皮帶頭部取得試樣后，送入可逆皮帶。根據檢驗分析需要，樣品經電動三通管分料器均勻地送入不同的制樣系統中，。其中一路進入破碎縮分（化學樣的制備）系統，另一路進入物理性能檢測系統

5.新建燒結礦自動取樣的控制系統

5.1、控制系統采用可編程控制器（PLC）S7-200和MT6070觸摸屏以及施耐德低壓元件，可自動實現以下功能：

1）轉鼓樣品、成分樣品的自動采取;

2）成分樣品的制備（破碎至16mm）;

3）取制樣過程自動化控制。

具體控制流程分為成分樣取制樣和轉鼓樣取樣

成分樣取制樣：

人工在控制面板選擇成分樣A或B系統啟動，采樣機在主皮帶頭部根據系統設定的取樣時間，取得試樣通過溜管送入可逆皮帶給料機，然后送至顎式破碎機破碎到16mm以下，再溜入旋轉式縮分器進行縮分，縮分出的樣品經過電動三通分別進入A或B樣品收集罐，余料通過棄料皮帶機返回下一級主皮帶。

轉鼓樣取樣：

人工在控制面板選擇轉鼓樣A或B系統啟動，采樣機在主皮帶頭部根據系統設定的取樣時間，取得試樣通過溜管送入可逆皮帶給料機，樣品經過電動三通分別進入A或B轉鼓樣品收集罐。

5.2、自動控制系統技術方案

根據取樣工藝要求，該系統設計具有手動控制和程序自動控制兩種模式。手動控制包括用于調試、維修的現場機旁控制和控制室單機順序啟動控制;程序自動控制與皮帶機實現聯鎖，通過工控機控制設備順序啟動。

系統自動運行時，按內部設定的聯鎖關系順序啟動，保證下級設備已運行，上級設備才延時啟動。主皮帶機停止時，采樣系統停止順序與啟動順序相反。每次系統關機時，自動清掃程序將啟動，保證系統不積料。如果工作中發生故障，除故障報警外，系統自動將故障點以上的電機停止工作，以下的電機清除物料后才停止工作，同時，在主機屏幕上顯示故障信息。

系統啟動時除塵系統電動蝶閥打開，系統停止時延時關閉電動蝶閥。

系統采用觸摸屏與PLC通信，運行參數可以在觸摸屏上修改，執行。

6、效果與效益計算

該自動取樣系統結構簡單，運行安全、穩定、可靠，滿足了生產的需要，簡化了操作，取得良好的效果。

6.1直接效益

該系統故障率低，維修維護方便，每年可節約運行維護費用10萬元。

6.2間接效益

1）該系統結構簡單，安全可靠，故障率低，從未發生因取樣器故障造成停機和燒結礦外排得現象，保證了生產的正常運行。

2）自動取樣有效提高了取樣的代表性，有助于加強質量控制，對指導燒結礦的生產具有重要的意義。

3）該取樣機大大改善了檢驗人員的勞動環境和勞動強度。

參考文獻：

[1] 燒結原理與工藝 ? ? 王振龍主編

（作者單位：南京鋼鐵集團有限公司）