鐵礦石粒度與化驗環節的關系探討

劉麗敏

新天鋼集團天津鐵廠有限公司質量監察部 河北 邯鄲 056404

引言

當前，鋼鐵企業大宗原料和燃料的質量控制復雜煩瑣，原料和燃料的資源日益匱乏，價格波動很大，欺詐和造假行為頻發。各種質量異議和復檢要求，對促進原材料和燃料的質量控制產生了阻礙和精細化的要求。嚴格遵守質量標準、科學規范、機械化操作、自動化控制、最小化或消除人為因素，開放性和透明度，定量值是原材料燃料質量的當前趨勢。

1 振動破碎機和圓盤破碎機

1.1 振動破碎機

振動破碎機是一種高效的粉末制造設備，它由料斗、料斗蓋、撞環和設置在料斗中的擊塊組成。料斗在加工過程中被強制振動。物料以圓形方式通過擠壓，剪切，沖擊和研磨而出現破碎，并具有粉末快速研磨和較大的進料粒度的優點。但是，其缺陷是，每個時刻只有容器的內壁和撞針的外壁，撞針的內壁和撞針的側面兩個沖擊面。因此，不能充分利用機械振動進行的工作，并且存在少量的大顆粒物質，其粉碎后的尺寸不滿足實驗室的要求，因此需要諸如手動的輔助措施，通過篩選和研磨或多機篩選和研磨可解決此問題[1]。

1.2 圓盤破碎機

盤式破碎機是指定用于礦石工業中分析樣品制備的設備之一，其主要任務執行部分包括固定式破碎盤和活動式破碎盤。固定磨盤與機體相連，移動磨盤與驅動主軸相連。固定的研磨盤與移動的研磨盤嚙合，以在研磨腔和研磨盤之間形成間隙。在研磨腔中，會被床層壓力和剪切力高速破碎成所需的粒度，并沿著固定和可移動研磨盤之間的間隙拋出。圓盤切碎機的優點是可以使用添加劑粉碎和剪切粉碎機制進行充分粉碎，并且可以將物料粉碎得更細，并且粒度完全滿足實驗室測試要求。然而，由于結構的限制，也存在某些缺陷。對于立式圓盤磨床，進料粒度必須細，大顆粒不能進入圓盤，這需要更高的預破碎效果和手動篩分，或者需要輔助措施進行粗磨，例如機械篩選和研磨。對于臥式砂輪機，可動砂輪的旋轉角度應更高，以使進入砂輪的所有物料都隨旋轉而旋轉，并微調砂輪的間距。該材料無須打磨就直接從光盤上滑落，這部分材料必須手動拋光至所需的晶粒尺寸。

2 智能自動樣品制備系統中的破碎

當前市場上智能自動樣品制備系統中使用的大多數研磨設備是帶有篩網的振動研磨設備，該篩網添加了與現有振動研磨機的測試粒度要求相對應的篩網，并對物料進行了篩分。并通過出口排出，不符合粒度要求的物料將繼續被壓碎并在料斗中被壓碎，直到其完全通過篩網，該過程終止。該設備解決了傳統振動破碎機的粒度問題，但也存在一定的缺陷。首先，斷面篩網的阻塞具有較差的水分適應性，并且黏性材料傾向于黏附在篩網上并堵塞開口，這降低了篩網效率，導致物料破裂或變質以及測試的準確性。其次，低收集率。篩網和研磨室的殘留材料可以通過負壓抽吸或正壓吹掃進行清理和排出，可以通過除塵裝置進行處理，但仍不能保證徹底清潔。從理論上講，剩余的材料不能丟棄，否則會破壞材料的代表性。最后，不均勻性。應使用粉碎和篩分方法對影響樣品均勻性的材料進行選擇性分層，并添加混合裝置。

3 粒度對化驗誤差的影響

目前，國家標準推薦了鐵礦石粒度指標，但國內鋼鐵企業的實施情況并不相同。寶鋼使用100目，武鋼使用120目，酒鋼使用160目。為了適應各種鋼鐵公司的原材料特性，并防止過度的材料壓碎或浪費勞動和能源，通過分析120目和160目鐵精礦以進行成分比較。實驗結果是：160目和120目樣品影響很小或完全沒有效果。如果振動偏轉率大，則負滑移時間會很短，但是如果偏轉率太高，則模具振動的最大加速度會非常大，并且設備會受到更大的沖擊，從而導致會影響振動裝置的工作穩定性和使用壽命。在實際生產過程中，當連續鑄造機結晶器的電動缸以非正弦狀態振動時，振動撓度為 0.15 ～ 0.3。

4 組合研磨設備在智能自動樣品制備中的應用

振動研磨和盤式研磨的組合方法在智能自動樣品制備系統中的應用效果非常好，只需稍作改動即可。首先，修改振動研磨機和盤式研磨機的進出口，并采用出料漏斗，溜槽和收集箱的結構，以滿足智能自動樣品制備系統的物料輸送設備的需求，機械手具有自動進給，接收和傳送功能。其次，避免交叉污染，實現自動連續運行，并在振動研磨機和盤式研磨機的出口處安裝空氣吹掃裝置。

修改后的設備的工作過程如下：在先前的破碎過程中，將鐵礦石加工成顆粒大小為3mm，然后利用機械手將其倒入礦石振動破碎機的進料孔中，以進行初步破碎。根據礦石類型和樣品量設置振動時間，破碎到1mm后，破碎機的振動時間自動停止。機械手將初步破碎的料倒入立式圓盤研磨機中。盤式砂輪機調整適當的間距，會自動完成實驗室要求的150目粒度的研磨操作，并且在卸料時，機械手將其取出并進入收縮或包裹環節。

用于智能自動樣品制備系統的改進型組合研磨設備的優點是：首先，振動研磨機和盤式研磨機之間的物料傳輸使用全自動6軸機械手。機械手只需將振動研磨機完成的物料倒入圓盤研磨機的入口，而無須任何工作干預。其次，振動式和盤式研磨機的出口沒有篩網設計，物料收集充分，樣品代表性強，沒有選擇性的破碎和收集現象。出料形式簡單，沒有樣品堵塞，可以輕松實現連續運行，無須人工干預，非常適合智能化自動樣品制備系統。第三，物料通過機械手傳送。振動式和盤式組合的研磨方法，充分利用了兩個單一裝置的優點，避免了弊端，確保了粒度要求，同時保證了樣品采集的速度，均勻性。可以很好地實施，代表性可以確保樣品制備和檢查的準確性。最后，振動磨機與盤磨機組合的改進，實現了智能自動磨削，達到了自動化要求，結構簡單、設計合理、材料適應性強，并且樣品制備精度可以滿足標準要求，避免了人為干擾因素，大大提高了生產效率。

5 結束語

總之，振動研磨機和盤式研磨機在智能自動樣品制備系統中是分開使用的，沒有自動完成和無人值守的操作。在市場上，新型的帶有篩子的振動研磨機具有低收集率，樣品代表性差等問題。研磨單元是實施智能自動樣品制備系統的關鍵，因此，需要根據現有的振動研磨機和盤式研磨機的特性進行了有效的改進。