燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。燒結(jié)生產(chǎn)的主要流程為將鐵粉礦、各類助熔劑及細(xì)焦炭等原料，經(jīng)由混拌、造粒后，通過布料系統(tǒng)加入燒結(jié)機(jī)，完成燒結(jié)反應(yīng)。經(jīng)破碎、冷卻、篩選后送往高爐，作為冶煉鐵水的主要原料。經(jīng)燒結(jié)而成的，有足夠強(qiáng)度和粒度的燒結(jié)礦是煉鐵的熟料，利用優(yōu)質(zhì)的燒結(jié)熟料煉鐵，對于提高高爐利用系數(shù)、降低焦比，提高高爐透氣性，節(jié)能降耗、保證高爐高效運(yùn)行均有重要意義。
燒結(jié)的主要流程圖
燒結(jié)生產(chǎn)過程中，進(jìn)廠原料的監(jiān)控，混料配比以及入窯配料的監(jiān)控十分重要。目前鋼廠原料來源逐漸復(fù)雜化：由于市場因素，各原料價(jià)格存在波動，鋼廠不時(shí)更換主料來源；其次隨著地球資源的不斷開采，富礦短缺，各不同品相資源的不斷被擴(kuò)大利用，造成原料品相波動；且即便同一批礦，其品位也存在著差異，這些因素都為燒結(jié)配料增加了困難。
當(dāng)前傳統(tǒng)取樣檢測的方法，已經(jīng)暴露出越來越多的問題，不能很好的滿足混料和入窯配料的需求：取樣存在抽樣誤差，不能代表整體原料；測試有頻次限制；測試結(jié)果滯后實(shí)際原料，延誤工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，造成大量廢料以及低質(zhì)量燒結(jié)礦的產(chǎn)生，甚至影響高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)。
為了解決燒結(jié)生產(chǎn)中的上述問題，SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，克服了傳統(tǒng)檢測缺陷，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測，自動調(diào)節(jié)控制，是優(yōu)化生產(chǎn)，節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)智能制造的有效途徑。
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)調(diào)節(jié)混料成分的穩(wěn)定
下圖為日本JFE鋼廠，實(shí)際燒結(jié)生產(chǎn)中記錄的對堿度控制的結(jié)果，以及測得的燒結(jié)礦落下強(qiáng)度質(zhì)量的結(jié)果：
可以看到，即便在日本成熟的鋼廠中，設(shè)定堿度值為2的情況下，實(shí)際生產(chǎn)的堿度值也有著大幅度波動；而所得燒結(jié)礦質(zhì)量（落下強(qiáng)度）也有著很大波動，且質(zhì)量偏低，普遍低于90。
下圖是JFE廠家應(yīng)用SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)之后得到的堿度和落下強(qiáng)度結(jié)果：
可以看到，經(jīng)SpectraFlow系統(tǒng)的優(yōu)化后，原料堿度值的波動幅度驟降，緊緊貼合2.00的目標(biāo)值！且測試頻次十分高，為原料和參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)提供了條件。而燒結(jié)礦落震強(qiáng)度，由原先的鮮有達(dá)到90者，變?yōu)榇蟛糠之a(chǎn)品分落下強(qiáng)度都高于90！
且有關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)高爐原料堿度波動值由0.1降至0.075時(shí)，高爐增產(chǎn)1.5%，焦比降低0.8%。因此使用SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)，提高了堿度穩(wěn)定率，降低了高爐的焦比，對鋼鐵企業(yè)來說，能直接給高爐帶來增產(chǎn)效益和結(jié)焦效益。
由此應(yīng)用全新的SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)檢測方法的不足。實(shí)現(xiàn)智能制造、降本增效的目標(biāo)，勢在必行！
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)是怎樣檢測和調(diào)節(jié)混料成分的呢？將SpectraFlow在線礦石品位智能分析儀安裝在如下圖中B位置傳送皮帶上方，分析儀中光源發(fā)射光線照射到傳送帶上的物料上，不同礦物成分的物料會在特定波長和強(qiáng)度吸收部分光線能量；SpectraFlow中光譜儀連續(xù)掃描物料表面并分析其近紅外波段的光譜及其強(qiáng)度，經(jīng)分析處理即可得到傳送帶上物料中包括CaO, Fe, C, SiO2, MgO等的成分。
同時(shí)SpectraFlow自帶的自動控制系統(tǒng)，根據(jù)測試結(jié)果，以及設(shè)定的堿度值或其他參數(shù)值，自動調(diào)節(jié)給料機(jī)給料，達(dá)到最優(yōu)的混料成分。
下圖是在鋼廠變更原料來源時(shí)，應(yīng)用SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)前后的混料調(diào)節(jié)，對生產(chǎn)率、燒結(jié)料碳濃度以及運(yùn)輸板速度的影響對比圖：
使用SFA之后
使用SFA之前
圖中灰色區(qū)域?yàn)椤痹献兏凇?，以上對比明顯得到，在變更材料批次后，使用SFA分析儀，可以迅速恢復(fù)生產(chǎn)，綠色節(jié)能，提高經(jīng)濟(jì)效益。
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)調(diào)節(jié)窯爐穩(wěn)定
在燒結(jié)生產(chǎn)中，來料質(zhì)量控制是保證混合效果的第一步；混料中配料的精細(xì)混合，是保證優(yōu)質(zhì)燒結(jié)效果的前提。SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)除了可以在A/B位置（如上圖）安裝，檢測和控制來料和混料，還可安裝在C/D/E處，針對性的調(diào)節(jié)混料中水分和燃料等相應(yīng)成分的配比，保證燒結(jié)窯爐的溫度穩(wěn)定。
例如將SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)安裝在上圖D位置，以FeO濃度為主要檢測指標(biāo)。一旦檢測到FeO含量增加，SFA立即控制調(diào)整運(yùn)輸機(jī)移動速度，并且降低焦炭添加量，從而控制了燒結(jié)礦的溫度在可接受范圍內(nèi)，F(xiàn)eO的濃度也在原料處的SFA幫助下快速調(diào)整（如下圖），保證了燒結(jié)礦穩(wěn)定高效的生產(chǎn)。
若沒有在D處的SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)的即時(shí)調(diào)整，若FeO含量增加，則會導(dǎo)致出口溫度超標(biāo)，冷卻器被強(qiáng)制停止，從而溫度下降，調(diào)節(jié)焦炭含量增加，運(yùn)輸車行使速度減慢，甚至造成生產(chǎn)的停滯。如下圖：
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)在球團(tuán)生產(chǎn)中的應(yīng)用
與燒結(jié)礦類似，在球團(tuán)生產(chǎn)中，SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)可實(shí)時(shí)在線檢測球團(tuán)原料，控制原料的穩(wěn)定性以及球團(tuán)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
球團(tuán)的生產(chǎn)過程主要是將精礦粉、若干添加劑以及燃料等，經(jīng)過混勻、研磨、干燥、篩分等處理，經(jīng)過配料皮帶配料處理后，在造球機(jī)上加水混合造球，生球造好后加到焙燒機(jī)內(nèi)焙燒，冷卻后篩分，得到成品礦、墊底料以及返料。如下圖，在生產(chǎn)線的A-E不同位置安裝SpectraFlow在線礦石品位智能分析儀，可以有針對性的對總鐵、碳含量、堿度、水分等進(jìn)行實(shí)時(shí)的自動控制，從而保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量，減少返料，降低能耗，提高生產(chǎn)率和生產(chǎn)效益。
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)特點(diǎn)總結(jié)
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測分析物料成分,并自動控制調(diào)整相關(guān)參數(shù)，克服了傳統(tǒng)檢測方法的不足，是實(shí)現(xiàn)智能制造、降本增效的有效途徑：
1、實(shí)時(shí)在線檢測，避免傳統(tǒng)測試方法的滯后、無代表性缺點(diǎn)。
2、測試準(zhǔn)確：采用最先進(jìn)NIR測試技術(shù)，為混料提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
3、智能化程度高，符合智能制造工廠要求：數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)街锌厥?，減少實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場取樣、制樣、測試、數(shù)據(jù)上傳過程。實(shí)現(xiàn)用機(jī)器替代人工目的。
4、完全符合綠色工廠要求，保證節(jié)能減排的環(huán)保要求：減少操作人員參與，對原料中S/P/N等元素監(jiān)控，同時(shí)可以預(yù)測燒結(jié)中SOx氣體的排放。
5、智能配料：整個(gè)系統(tǒng)完全符合全智能系統(tǒng)，SFA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測同時(shí)提供反饋系統(tǒng)，將信息反饋給智能配料系統(tǒng)，通過系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)配料方案合理性。
6、系統(tǒng)安全性：檢測系統(tǒng)采用NIR檢測源，無任何輻射，符合省、國家環(huán)保工程項(xiàng)目等標(biāo)準(zhǔn)要求。
7、運(yùn)營成本低，維護(hù)簡單：無需任何其他維護(hù)，只需定期吹掃光源。
SpectraFlow在線礦石品位智能分析系統(tǒng)，安全環(huán)保，提高燒結(jié)、球團(tuán)產(chǎn)品率，降低返礦率和燃料比、使產(chǎn)品穩(wěn)定，最大程度地保證高爐順暢、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
