铁矿石全自动在线检测系统的应用现状及发展趋势
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SerialNo.610 February2020
现 代 矿 2020年 2月第 2期
铁矿石全自动在线检测系统的应用现状及发展趋势
王春生
(宝山钢铁股份有限公司检化验中心)
摘 要 介绍了铁矿石全自动在线检测系统设计的基本要求,通过分析国内外港口铁矿石全自 动在线检测系统应用现状,将国内外铁矿石全自动在线检测系统分为传统皮带输送方式和机械手转 运两大类。分别从工艺流程、设备布置、系统特点等方面对两种全自动在线检测系统进行了详细介 绍,并从技术的成熟性、功能性、准确性、经济性及操作维护等 5个方面进行综合比较。对铁矿石全自 动在线检测系统的发展趋势进行了探索和分析。
槽到达辅助筛,粒度小于 20mm的铁矿石颗粒直接 电子台秤、机械手、PLC控制的热风循环立式干燥箱、
落到提升斗,大于 20mm的铁矿石颗粒进入一次破 带有缩分器的排矿皮带、粒度样品收集器组成。水分
碎机进行第一次破碎,破碎至 20mm以下,再进入二 含量测定步骤为机械手抓取空盘称量、接试样、称量、
次破碎机进行第二次破碎,破碎至 10mm以下,矿石 进烘箱、出烘箱、再称量、粉矿缩分、清洁试样盘、收集
2 全自动在线检测系统的现状
2.1 传统在线检测系统 目前使用最广泛的是通过皮带机输送矿石试样,
借助重力作用,分层实现物料的收集、缩分、破碎、粒 度筛分检测等,工艺流程如图 1所示。 2.1.1 份样的采取
采用定量周 期 系 统 取 样 (即 质 量 间 隔 采 样 ),当 流量信号达到取制样设定值时,由 PLC控制的初采 机启动,全横幅截取从码头运输皮带机头部落下的矿 石流,落入下一个输送皮带。输送皮带输送矿石流通 过摆动溜槽将矿石流落入返矿皮带,到达程序设定的 运行时间后,摆动溜槽转向料斗秤一端,输送皮带将 物料送至料斗秤,料斗秤称量质量达到程序设定取样 重量(误差≤20%)时,输送皮带停止运转,料斗秤打 开,通过另一个输送皮带输送至厂房内的制样系统。 如果是粉矿,初采机下端的输送皮带将剩余料通过返 矿 皮 带 返 回 码 头 的 主 输 送 皮 带 。如 果 是 块 矿 、球 团
用作粒度测定的样品颗粒破损最小对降低粒度 测定偏差极为重要。防止颗粒破损必须保持自由落 差最小。
王春生(1981—)男,工 程 师,硕 士,201900上 海 市 宝 山 区 富 锦 路 885号。
1.3 份样的采取具有代表性 从交货批采取份样,不管各个颗粒的大小、质量、
形状或密度如何,必须使所有部位的矿石都有同等的 机会被采取并成为最终分析样品的一部分。 1.4 份样质量满足要求
皮带排出。如果是粉矿,试样分成 2部分:一部分通
2.1.3 试样破碎
过提升机进入试样调制单元,另一部分全部通过排矿
破碎单元主要针对块矿。当系统进行块矿取制 皮带排出。
样时,根据终端机选定矿石种类“块矿”,系统自动选 2.1.5 水分含量测定
择需要测定项目。铁矿石块矿经过输送皮带、摆动溜
铁矿石水分单元主要由试样供给装置、试样架、
输送皮带 B,被输送到收集槽人工收集。如果自动调
2.1.2 粒度筛分
制试样,收集的份样存放在可逆输送皮带 A上,直至
粒度筛分单元主要针对块矿和球团矿,系统采取 取样结束组成大样。皮带运转输送试样到混料机混
的矿石进入 3个机械振动筛,共 9层筛网,可以满足 合试样,可逆输送皮带 B输送试样进入二次缩分机
关键词 粒度筛分 水分测定 全自动熔融 荧光分析 DOI:10.3969/j.issn.16746082.2020.02.031
目前,我国是世界铁矿石第一进口国,2018年达 10.38亿 t。铁矿石贸易结算主要以铁矿石品质特性 数据为依据,检测数据的准确性取决于取样、制样和 分析全过程,其中取样和制样是关键,对最终检测结 果的影响大。为了确保取样的代表性和制样过程偏 差最小及检测结果的准确性,结算时保障贸易双方的 经济利益,我国日照港码头[12]、连 云 港 码 头[34]、宝 钢上海码 头[5]、宁 波 北 仑 码 头[6]等 港 口 以 及 澳 大 利 亚丹 皮 尔 港[78]、南 非 萨 尔 达 尼 亚 港[78]等 港 口 均 建 有铁矿石自动取制样装置。随着近年来技术的发展, 自动取制样装置更加小型化,功能多样化,运行智能 化。
为了准确反应整批矿物原料的品质特性,针对不 同的矿物应有不同的份样质量。质量少,容易漏取有 关物料,从而产生偏差;质量太多,又造成不必要的浪 费,份样量的大小根据铁矿石取制样标准,计算获得。 1.5 自动取制样装置安全和环保
取制样装置在设计和建设初始阶段,应考虑对操 作人员的安全及环境保护,严格遵守地方和国家安全 环保法规。
1 铁矿石自动在线检测系统基本要求
1.1 偏差最小化 取样偏差最小化非常重要。精密度可以通过采
取更多的份样或重复测定来改善。但偏差不能用重 复测定来降低。因此,使可能产生的偏差最小化或直 至消除,比改善精密度更重要。一个取制样系统是否 存在不可接受的偏差,精密度是否满足标准要求,需 要通过偏差校核试验和精密度试验进行验证。有些 偏差源通过正确取样设计就可完全消除,包括样品溢 出,样品混杂和份样不正确的采取,而有些偏差源可 以最小化,但不能完全消除,包括水分含量的变化,粉 尘损失和颗粒破损(对粒度测定)。 1.2 颗粒破损最小
103
总第 610期
现代矿业
2020年 2月第 2期
图 1 传统自动取制样系统工艺流程
矿,根据程序设定时间,输送皮带自动启动再次输送 元,一部分试样被缩分进入可逆输送皮带 A。如果进
矿石至料斗秤采取粒度样品。满足份样质量后,剩余 行人工制样,试样通过摆动溜槽下落至缓存斗、可逆
矿石通过返矿皮带输送至码头主输送皮带。
不同矿种粒级测定的要求,不用频繁更换筛网。筛分 缩分,如果是球团矿或块矿,缩分试样分成 3部分:一
过程中,各粒级的试样分别存放在缓存斗中,筛分结 部分通过提升机进入试样调制单元;另一部分进入旋
束后,缓存斗依次打开,分别进行称量,数据自动保存 转收集器中,作为物理性能试样;剩余部分通过排矿
在终端机,自动计算形成粒度分布报表。
粒度分布按照份样筛分试样处理量大代表性好溜槽较多易积料设备分散在不同的平台操作维护不便利对环境要求不高自动取制样工艺使用经验较少近年国内外港口逐渐采用工艺趋于成熟能在线完成水分粒度分布检测易与在线化学分析系统集成易于功能拓展厂房面积小厂房比传统工艺低总成本较低粒度筛分水分测定在同一个平面输送过程短粒度筛分按照副样进行处理量较少试样代表性不及传统工艺设备主要集中在一楼同一平台便于维护检修对环境要求较高4铁矿石全自动在线检测技术展望随着铁矿石取制样及物理化学性能检测设备的不断更新和发展铁矿石自动取制样工艺技术将向高度自动化功能全面化检测分析及时化的方向发展
现 代 矿 2020年 2月第 2期
铁矿石全自动在线检测系统的应用现状及发展趋势
王春生
(宝山钢铁股份有限公司检化验中心)
摘 要 介绍了铁矿石全自动在线检测系统设计的基本要求,通过分析国内外港口铁矿石全自 动在线检测系统应用现状,将国内外铁矿石全自动在线检测系统分为传统皮带输送方式和机械手转 运两大类。分别从工艺流程、设备布置、系统特点等方面对两种全自动在线检测系统进行了详细介 绍,并从技术的成熟性、功能性、准确性、经济性及操作维护等 5个方面进行综合比较。对铁矿石全自 动在线检测系统的发展趋势进行了探索和分析。
槽到达辅助筛,粒度小于 20mm的铁矿石颗粒直接 电子台秤、机械手、PLC控制的热风循环立式干燥箱、
落到提升斗,大于 20mm的铁矿石颗粒进入一次破 带有缩分器的排矿皮带、粒度样品收集器组成。水分
碎机进行第一次破碎,破碎至 20mm以下,再进入二 含量测定步骤为机械手抓取空盘称量、接试样、称量、
次破碎机进行第二次破碎,破碎至 10mm以下,矿石 进烘箱、出烘箱、再称量、粉矿缩分、清洁试样盘、收集
2 全自动在线检测系统的现状
2.1 传统在线检测系统 目前使用最广泛的是通过皮带机输送矿石试样,
借助重力作用,分层实现物料的收集、缩分、破碎、粒 度筛分检测等,工艺流程如图 1所示。 2.1.1 份样的采取
采用定量周 期 系 统 取 样 (即 质 量 间 隔 采 样 ),当 流量信号达到取制样设定值时,由 PLC控制的初采 机启动,全横幅截取从码头运输皮带机头部落下的矿 石流,落入下一个输送皮带。输送皮带输送矿石流通 过摆动溜槽将矿石流落入返矿皮带,到达程序设定的 运行时间后,摆动溜槽转向料斗秤一端,输送皮带将 物料送至料斗秤,料斗秤称量质量达到程序设定取样 重量(误差≤20%)时,输送皮带停止运转,料斗秤打 开,通过另一个输送皮带输送至厂房内的制样系统。 如果是粉矿,初采机下端的输送皮带将剩余料通过返 矿 皮 带 返 回 码 头 的 主 输 送 皮 带 。如 果 是 块 矿 、球 团
用作粒度测定的样品颗粒破损最小对降低粒度 测定偏差极为重要。防止颗粒破损必须保持自由落 差最小。
王春生(1981—)男,工 程 师,硕 士,201900上 海 市 宝 山 区 富 锦 路 885号。
1.3 份样的采取具有代表性 从交货批采取份样,不管各个颗粒的大小、质量、
形状或密度如何,必须使所有部位的矿石都有同等的 机会被采取并成为最终分析样品的一部分。 1.4 份样质量满足要求
皮带排出。如果是粉矿,试样分成 2部分:一部分通
2.1.3 试样破碎
过提升机进入试样调制单元,另一部分全部通过排矿
破碎单元主要针对块矿。当系统进行块矿取制 皮带排出。
样时,根据终端机选定矿石种类“块矿”,系统自动选 2.1.5 水分含量测定
择需要测定项目。铁矿石块矿经过输送皮带、摆动溜
铁矿石水分单元主要由试样供给装置、试样架、
输送皮带 B,被输送到收集槽人工收集。如果自动调
2.1.2 粒度筛分
制试样,收集的份样存放在可逆输送皮带 A上,直至
粒度筛分单元主要针对块矿和球团矿,系统采取 取样结束组成大样。皮带运转输送试样到混料机混
的矿石进入 3个机械振动筛,共 9层筛网,可以满足 合试样,可逆输送皮带 B输送试样进入二次缩分机
关键词 粒度筛分 水分测定 全自动熔融 荧光分析 DOI:10.3969/j.issn.16746082.2020.02.031
目前,我国是世界铁矿石第一进口国,2018年达 10.38亿 t。铁矿石贸易结算主要以铁矿石品质特性 数据为依据,检测数据的准确性取决于取样、制样和 分析全过程,其中取样和制样是关键,对最终检测结 果的影响大。为了确保取样的代表性和制样过程偏 差最小及检测结果的准确性,结算时保障贸易双方的 经济利益,我国日照港码头[12]、连 云 港 码 头[34]、宝 钢上海码 头[5]、宁 波 北 仑 码 头[6]等 港 口 以 及 澳 大 利 亚丹 皮 尔 港[78]、南 非 萨 尔 达 尼 亚 港[78]等 港 口 均 建 有铁矿石自动取制样装置。随着近年来技术的发展, 自动取制样装置更加小型化,功能多样化,运行智能 化。
为了准确反应整批矿物原料的品质特性,针对不 同的矿物应有不同的份样质量。质量少,容易漏取有 关物料,从而产生偏差;质量太多,又造成不必要的浪 费,份样量的大小根据铁矿石取制样标准,计算获得。 1.5 自动取制样装置安全和环保
取制样装置在设计和建设初始阶段,应考虑对操 作人员的安全及环境保护,严格遵守地方和国家安全 环保法规。
1 铁矿石自动在线检测系统基本要求
1.1 偏差最小化 取样偏差最小化非常重要。精密度可以通过采
取更多的份样或重复测定来改善。但偏差不能用重 复测定来降低。因此,使可能产生的偏差最小化或直 至消除,比改善精密度更重要。一个取制样系统是否 存在不可接受的偏差,精密度是否满足标准要求,需 要通过偏差校核试验和精密度试验进行验证。有些 偏差源通过正确取样设计就可完全消除,包括样品溢 出,样品混杂和份样不正确的采取,而有些偏差源可 以最小化,但不能完全消除,包括水分含量的变化,粉 尘损失和颗粒破损(对粒度测定)。 1.2 颗粒破损最小
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总第 610期
现代矿业
2020年 2月第 2期
图 1 传统自动取制样系统工艺流程
矿,根据程序设定时间,输送皮带自动启动再次输送 元,一部分试样被缩分进入可逆输送皮带 A。如果进
矿石至料斗秤采取粒度样品。满足份样质量后,剩余 行人工制样,试样通过摆动溜槽下落至缓存斗、可逆
矿石通过返矿皮带输送至码头主输送皮带。
不同矿种粒级测定的要求,不用频繁更换筛网。筛分 缩分,如果是球团矿或块矿,缩分试样分成 3部分:一
过程中,各粒级的试样分别存放在缓存斗中,筛分结 部分通过提升机进入试样调制单元;另一部分进入旋
束后,缓存斗依次打开,分别进行称量,数据自动保存 转收集器中,作为物理性能试样;剩余部分通过排矿
在终端机,自动计算形成粒度分布报表。
粒度分布按照份样筛分试样处理量大代表性好溜槽较多易积料设备分散在不同的平台操作维护不便利对环境要求不高自动取制样工艺使用经验较少近年国内外港口逐渐采用工艺趋于成熟能在线完成水分粒度分布检测易与在线化学分析系统集成易于功能拓展厂房面积小厂房比传统工艺低总成本较低粒度筛分水分测定在同一个平面输送过程短粒度筛分按照副样进行处理量较少试样代表性不及传统工艺设备主要集中在一楼同一平台便于维护检修对环境要求较高4铁矿石全自动在线检测技术展望随着铁矿石取制样及物理化学性能检测设备的不断更新和发展铁矿石自动取制样工艺技术将向高度自动化功能全面化检测分析及时化的方向发展