矿石混匀(ore blending)

一种矿石原料加工处理工艺。在一定的场地或者设施上用专门的设备对矿石原料进行预先混合，使矿石的粒度和成分均匀，以提高矿石原料的质量，为下步矿石加工创造条件。现代化的矿石混匀作业在原料场的混匀料场进行；也有一些工厂在烧结厂的原料仓库中进行矿石混匀作业。

钢铁厂的矿石原料，由于来源不同、品种多样，以及由于矿山产品成分不稳定，常常会有种类杂、成分和粒度波动大的情况。这种情况会引起烧结矿质量的波动和高炉冶炼时炉况的不稳定。对矿石原料进行混匀作业，能给烧结和炼铁生产以质量稳定的矿石原料，从而提高烧结矿的品质及改善高炉生产的技术经济指标。

流程和作业方式 典型的矿石混匀系统流程见图1。混匀料场一般是与原料场的贮料场相邻，矿石原料和辅助原料从贮料场用胶带机分别运送到混匀料场的配料槽进行预配料。当为烧结厂供料时，参加混匀的料种，包括全部含铁粉料如富矿粉、铁精矿、经过整粒的筛下粉矿、高炉返矿、冶金厂含铁粉尘以及混匀料场的端部返料等。在特定情况下或在原料场设有熔剂、燃料的细碎设施(破碎至3～0mm)时，也可将大部分熔剂及燃料(焦粉)与铁原料一起混匀，其余部分在烧结厂配料槽调节添加。在进行混匀配料前应筛除混入矿石原料中的大块和杂物。一般情况下供烧结用的含铁物料的粒度应小于10mm。高炉用的块状铁矿及块状熔剂也可以按上述流程进行混匀。混匀作业是经过预配料的矿石原料用堆料设备沿整个料堆长度方向进行分层均匀布料，做到布料层数多、料层薄、料层均匀一致，经过多层布料，造成一定高度的料堆后，用取料设备沿料堆的纵断面进行截取，使每次截取劭的那层原料含有各个平铺料层的原料，同时在取料时各层原料相互拌合使原料在每一个被截面上实现均化。

混匀料场 现代化钢铁企业原料场的重要组成部分。混匀料场多数为露天式，在严寒多雨地区也有在厂房内混匀的。一般露天式混匀料场的布置形式有单跨两堆制、双跨两堆制和双跨四堆制等3种基本方式(见图2)。采用两堆制占地面积相应小些，单堆贮量大，端部料量比四堆制少，混匀质量相对稳定些。四堆制供料比较灵活，配置及设备运转较为复杂。由于混匀料堆的两端的原料成分波动较大，因而应将这部分原料单独取出返回贮料场，重新参加预配料，再送到混匀料场重新混匀。混匀料堆的布料方式有人字形布料、菱形布料和人字一菱形布料几种形式(见图3)。人字形布料方将料堆堆成等腰三角形，操作简单，应用较广，但粒度偏析作用较大，用于堆存细粒物料，例如铁精矿，效果较好。菱形布料粒度偏析现象较人字形为小，但操作较复杂。人字一菱形组合的堆料方式，混匀效果介于上述两者之间。进行混匀作业时一堆布料一堆取料，取出的混匀料用胶带运输机送往烧结厂的配料室。如果是高炉用块状铁矿及熔剂则直接送到高炉的矿槽。

严寒多雨地区在厂房内完成混匀作业，其投资较露天式为高。此外，供烧结用的铁精矿的混匀作业也有在烧结厂的原料仓库进行的。当烧结厂的原料仓库有足够大的面积时采用上部梭式卸料小车多层横向平铺布料，再用抓斗吊车沿纵向抓取。在一些老厂或暂时无条件兴建现代化流程的混匀料场的地方，采用在一定的场地上用卸车机进行条状铺料，再用电铲倒料，然后造堆纵向切取的混匀方法，虽也有一定混匀效果，但比混匀料场的效果要差。

混匀设备 露天料场式混匀作业所用的设备有预配料用的圆盘给料机及其配套的电子或精密称量设备，有为预配料矿槽给料及分配的漏矿车或移动给料机。混匀料场的专用堆料机，一般使用可仰俯的单悬臂堆料机或摇臂式堆料机。图4为宝山钢铁(集团)公司用的混匀堆料机示意图。室内混匀堆料可采用仰俯单臂堆料机，也可使用进料主胶带机及在厂房屋架框内走动的矿车往复布料成堆。料场取料设备普遍采用专用的混匀取料机，取料机有滚筒式、刮板式及双斗轮桥式(见图5)等几种。前两种取料机采用大三角耙耙料，能在料堆的整个断面上取料使混匀原料成分较为均匀，但设备较重，费用较高。双斗轮桥式取料机用两个三角耙和两个斗轮在料堆截面上双点往复取料，也有较好混匀效果，费用较少，目前使用较多。当采用单跨两堆制布置时，取料机应具有双向取料的功能，当料堆双跨布置时，可采用两台单向混匀取料机或一台旋回式取料机，由一跨旋回到另一跨。不然则要设置过跨车，以便当只配备一台取料机时，用过跨车将在一跨工作完毕的取料机迁移到另一跨去(见图2a)。此外，在混匀料场还应备有一定数量的推土机和前端装载机配合堆取料机作业及处理料堆的端部料。在原料仓库内进行混匀作业时设备有桥式抓斗起重机和往复式移动胶带卸料车。另外，胶带输送机是混匀作业中将物料运进运出必不可少的运输设备。

混匀效果 在混匀作业中混匀效果受各个环节影响。一般采取以下措施以提高混匀效果：在预配料时应采用精确称量的配料设备，以提高配料的精度，当采用电子自动配料秤精心操作时，配料精度可达±0．5％；在混匀料堆的布料时要做到层薄、层数多，一般每个料堆布料层数应至少400～500层，多者可达700～1000层，每层给料量均应一致；采用计算机控制堆料机自动连续走行堆料能保证布料动作准确，从而提高混匀效果。混匀效果的计算常用统计方法中的标准偏差表示，即用混匀前原料成分的标准偏差与混匀后原料成分的标准偏差之比按下式进行计算：

η= σe/ σA式中σe为混匀前原料成分标准偏差；σA为混匀后原料成分标准偏差。

此外，还有用统计图表法、波动幅度的绝对值表示法等进行混匀效果的计算和评定。