烧结法原料磨自动配料探讨.pdf

烧结法原料磨自动配料探讨 饶拴民 （中国铝业山西分公司， 山西河津“） 摘要 通过对某厂氧化铝生产流程中的烧结法原料磨配料系统存在的问题的分析， 并结合氧化铝生产 对原料磨配料的工艺要求， 提出了实现烧结法原料磨自动配料的方法。 关键词 氧化铝； 自动配料； 原料磨 中图分类号;9;936;4 ;1643 A656BC，DBE64 F13476 “，1643） 731B 9;GB5F B76FBC 64 F64B964H 93I 56 56764H FJFB5 C2964H 325643 9;C26;4 64 ;29 ;53 4J 39B 343JKBC，1B 32;536 56764H 5B1;CF 39B 2 ;9I39C ;5G6464H 1B 9BL269B5B4 ; 325643 9;C2 6;4 ;4 1B 9;BFF ; 93I 53B963 56764HM 8291536 56764H； .3I 53B963 5664H 作者简介饶拴民 （-N O ） ， 男， 陕西合阳人， 高级工程师 中铝山西分公司烧结法原料磨在初期设计中， 采用的是电子皮带称对物料进行计量和控制， 但在 试车初期存在问题， 造成不能正常运行而改为现用 的裙式机， 随之为自动配料的实现带来了极大的困 难， 从 -;电子皮带秤系统 试车初期原料磨采用的是四川自控 PPQ O ’ 型电子皮带秤计量控制系统， 选用的称重传感器量 程是 矿石 R ,’S 1， P T NS 1， 8 T 核子秤配料系统 它由一个放射源， 一个 “” 字型支架， 一个射线 -’有色金属 （冶炼部分） ’ 年 “ 期 万方数据 检测器 （电离室） ， 工业控制计算机和给料驱动电机 （滑差， 可调控电机） 控制系统。 其工作原理是 介质 （包括裙式机和裙式机上的 矿石） 从 “” 字型架下连续通过。放射源的射线穿 过介质， 被下面的接收器 （检测器） 接收， 介质吸收射 线， 衰减后的射线强度与介质的厚度成反比。可通 过关系式计算出物料重量。 自动配料是通过配料单计算程序由人机互动完 成。将各物料的分析数据输入计算机后， 计算机会 根据要求的指标参数计算各物料的下料比例， 自动 控制饲料机下料量。 系统存在的问题 （“） 计量不准， 零点漂移严重 放射源是不断衰减的， 也就是说计量的物料重 量随时间的延长不断增加， 据格子磨裙式机使用情 况看， 在一个月中， 可使物料重量在相同转速下每小 时增加 左右。因此要想计量准确须每天进行标 定， 但标定工作是相当复杂的， 这是核子秤的致命缺 陷。 （） 数据输入滞后 数据输入滞后主要包括下述几个方面， 一是我 厂的取样分析手段落后， 无法保证数据输入的及时 性， 一般使用前一天， 最早的是上班的数据， 二是由 于取样手段的落后无法保证数据的代表性， 因此导 致自动控制成为空话。 （） 系统存在缺陷 该系统对磨机负荷无法实现监控， 曾拟采用磨 音负荷系统， 但效果很差。 无法实现对碱粉的计量。 碱赤泥浆的计量和控制不能满足需要， 原设计 用国产电磁流量计 ’“““， 磨损严重。用 电动调节阀进行调节， 因有杂物堵而被迫拆除。 裙式机滑差电机控制器采用的是 *, 调节， 稳 定性极差， 每台控制器的输出信号都不同， 计算机无 法适应， 且损坏严重， 须经常更换。 系统复杂， 维护工作量大， 加之操作、 维护人员 素质偏低， 则加速其损坏。 “化验分析问题 目前化验分析问题是制约配料能力和料浆质量 的关键因素， 主要反映在如下几个方面 （“） 生料分析 分析内容 生料水份、 细度、 氧化钙需 “- 报出结 果， 氧化钠、 氧化铝、 氧化硅、 氧化铁则需 - 报出结 果， 固定碳只分析大槽混样， 每班一个样， 隔天报出， 且全部由人工分析， 周期长、 误差大、 结果波动大， 每 班只能做 批， 一批只能做 . 个样， 赤泥不分析 细度， 其他与生料相同， 但一班只取 个样， 对配料 的指导严重滞后。 （） 熟料及入磨样分析 也是由人工分析， 同样存在前述问题， 且由于人 员紧张只能二班作业， 白班做前一天的四点班和当 日零点班的样， 四点班做当日白班取的样， 一般要 个小时左右出结果， 也严重滞后， 造成熟料结果一跑 最少两个班， 入磨料取班样， 结果与熟料同时报出。 氧化铝生产工艺对原料磨配料的要求 中铝山西分公司现用工艺流程简述 粗砂及废料、 无烟煤按一定比例在大仓下通过 调速板式机配入普铝矿中 （称之为混矿） ， 通过裙式 机、 磨头溜槽给入磨内， 石灰石和石灰 （两者不混） 也 通过裙式机、 磨头溜槽给入磨内， 碱粉目前主要通过 化碱系统加入到碱赤泥中， 只有少部分通过吹送系 统 （园盘、 螺旋、 磨头溜槽） 给入磨内； 化过碱的碱赤 泥及硅渣等同时入赤泥贮槽， 混合后在槽下出料用 碱赤泥浆泵通过管道送至每台磨头， 在磨头溜槽下 部将混矿、 灰石等冲入磨内。所有物料在磨内被粉 碎、 研磨充分混合， 被磨细到一定粒度后进入缓冲 槽， 再由缓冲槽打到料浆槽。设计料浆槽是分成三 次调整， 即 /， 顺序逐级混倒 （不同槽之间混 合倒入下级槽中） ， 最终使送出料浆合格或接近合 格， 合格料浆用泵送三车间大窑去烧成。 根据生产实践经验及目前工艺及设备现状， 我 们认为要实现自动配料需解决如下问题 （“） 实现对各种物料 （混矿、 石灰石或石灰、 赤泥 浆） 的准确计量； （） 实现对混矿、 石灰石 （或白灰） 及碱粉量的配 比自动可调， 入磨赤泥浆流量的在线控制； （） 实现对生料浆、 赤泥浆、 混矿、 灰石 （石灰） 的 正确取样， 准确快速分析。 实现原料磨自动配料的具体方法 “总体思路 为实现上述的要求， 工艺流程加以适当变动， 如 图 “ 所示， 即通过对入磨物料成份的准确、 及时的检 测， 物料量的准确计量来实现。按考核指标要求控 制好其相互之间的比例， 保证磨出生料浆成份在要 求范围以内， 通过对磨出生料浆的分段取样， 来修正 控制生料与熟料之间波动系数， 以确保熟料的指标 有色金属 （冶炼部分） 年 期 万方数据 在要求范围内。通过对入磨赤泥水份、 出磨生料浆 水份及生料浆粒度的测量来控制磨机的最佳运行状 态。 “系统控制方案 （） 系统控制要求 系统对各种原料计量、 控制误差“ “； 系统能快速、 准确分析， 并能根据给出的各项 指标进行自动控制； 在正常生产条件和操作情况下， 一次入槽合格率应达到 ’以上； 系统操作简单、 方便， 用户界面友好， 系统功能齐全。 （） 系统构成 为确保自动配料的要求， 结合当前实际， 我们认 为应先采用人工取样、 快速分析、 自动控制的方针， 应包括 部分 一是取样分析， 二是配料部分， 三是 计算机监控等。 图 自动配料后的工艺流程 ’“* ,-. /012 - 032-402/ 456’ “配料专家系统模型的建立 根据生料浆自动配料系统的要求， 结合生料浆 生产工艺情况和现代检测、 控制产品的技术水平， 我 们采用离线取样快速分析， 在线控制的自动配料控 制方案， 主要包括成份分析系统、 碱赤泥浆的预配系 统、 磨机负荷控制系统、 计量及控制系统、 计算机配 料监测控制系统 大部分。 成份分析系统， 主要完成对生料浆、 赤泥浆、 碱赤泥浆、 石灰石 （石灰） 、 矿石 （煤） 的正确取样， 快 速准确分析， 为自动配料系统提供依据； “碱赤泥浆 的预配系统实现赤泥浆的定量加碱， 使碱赤泥浆的 碱比控制在一定范围； 磨机负荷控制系统可以实 现磨机产能的最大化， 提高生产效率； 计量及控制 系统是对石灰石 （石灰） 、 矿石 （煤） 、 赤泥浆、 碱赤泥 浆的准确计量并传送给计算机监控系统； 计算机 监控系统主要完成生产工艺流程中各参数的数据采 集、 实现状态及配料画面显示、 故障报警及报表打印 输出； 根据分析仪的分析结果及计算机监控采集的 数据进入专家系统进行配比计算。配比计算结果送 给计量及控制系统进行 *, 调节。 整个管磨配料系统采取集中管理、 分散控制、 独 立运 行 的 ,-. 方 式，为 了 统 一 管 理，采 用 /012030 的 4 5 系列 ,-. 系统， 中控室监控机二 台， 负责配方下达和调控， 现场计量控制操作站可以 受控于中控机， 也可以独立运行， 自成体系， 中控室 监控机根据 1 荧光分析对矿石 （煤） 、 石灰石 （石 灰） 、 赤泥浆、 碱赤泥浆的分析结果及控制目标值计 算出当前的加碱比例及生料浆各组分配比， 把配比 送给计量控制操作站， 通过调节 ,-. 输出模块进行 下料量的控制， 实现加碱的预配及生料浆的配比控 制。每一个磨可以单独进行控制。配料专家系统模 型见图 。 图 配料专家系统模型 ’“* 4-7*, - 89*/0,82 456’ 882*4 6效果 中铝山西分公司实施烧结法自动配料系统后。 可实现生料浆自动控制达到一次出磨合格， 为逐步 取消出磨生料在小槽中反复倒槽的传统工艺， 最终 实现出磨生料浆经混合槽直接入窑， 提高熟料的质 量、 窑的产能、 熟料中的氧化钠、 氧化铝的溶出率， 改 善窑的热工制度及操作、 沉降槽的操作， 实现烧结法 系统稳产高产， 实现生产技术水平和技术装备水平 的大幅度提高等具有重要的意义。 有色金属 （冶炼部分） ““ 年 6 期 万方数据