CN102980900B - 红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 - Google Patents

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Abstract

节能环保型红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，属于镍铁生产领域。竖炉炉渣经过粒化器冷却降温，温度达到60℃以下后，用皮带输送机传输进入中子活化元素分析仪器，对竖炉炉渣进行在线检测，检测信号经过处理器分析处理，得出元素含量，再传送到相关单位接收使用。检测后炉渣通过皮带输送机直接输送到炉渣堆场。竖炉炉渣经过在线检测装置检测分析，具有分析速度快，反馈迅速；代表性强，整体误差小；安全可靠；自动化程度高，无需增设化验人员，无需增购炉渣化学分析药品。红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测装置的使用，可明显提高金属镍回收率，降低生产成本。

Description

红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法
技术领域
本发明属于镍铁生产领域，具体涉及红土镍矿冶炼熔渣在线检测方法，适用于红土镍矿竖炉冶炼。 
背景技术
在以往的红土镍矿竖炉生产工艺过程中，炉渣中的镍、铁元素含量是确定镍、铁还原度的决定性指标。常规的炉渣分析需要取样、制样、化验分析，再反馈给生产单位，整个过程需要数小时甚至几天，反馈控制严重滞后。不能根据炉渣成分及时对炉料配方进行调整。另外，化验分析仅抽取出渣量中极小部分，用这一小部分样品的分析结果反映整个竖炉冶炼炉渣，代表性差，误差较大。 
红土镍矿有十多种元素，而炉渣也相应有相关的元素，其中含量较多的元素有铁、镍、钴、硅、镁、铝、钙、铬、硫、磷十种元素，常规炉渣分析铁、镍、硅、镁、铝、钙元素。每种元素对中子活化过程的反应不尽相同，一方面是某些元素的活化性比另一些元素要高，另一方面是每种元素会放射出一组特定能量的γ射线，称为特征γ射线，用碘化钠闪烁体探测器接收到γ射线时会产生光脉冲，光脉冲进入光电倍增管后生成电脉冲，电脉冲经过电子信号处理放大和转换，进而生成符合γ射线能谱，使用微处理器和高级分析软件分解出该能谱的成分数值，计算得出对应的元素含量。 
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供一种工艺简洁、高效快捷检测炉渣主要元素，以提高金属回收率的方法。 
一种节能环保型红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，其特征在于采用了中子元素分析仪、PLC控制器、以太网和工控机，具体方式是从竖炉内扒出炉渣，以炉渣自身重力沿滑到进入粒化器，同时，粒化器上部向粒化器内筒喷入冷却水，炉渣在粒化器的旋转下，渣水分离，分别遗落到下方的皮带输送机1上，直接穿过中子元素分析仪进行检测，检测结果传输到PLC控制器，PLC又将这些检测值通过以太网传送到工控机；在工控机里将依靠存储有根据工艺理论和经 的工程应用程序，根据采集到的炉渣成分值依据预计算出新的原料和熔剂的配比和出渣的成分值反馈到PLC控制器，调整下一炉次的原料配方。检测后的炉渣送到皮带输送机2上，皮带输送机2直接把炉渣送到指定堆场。 
渣粒化器为同心圆筒，内筒加固筋板，内筒四周有直径0.5mm的圆孔，安装坡度为15°。大颗粒炉渣在冷却水的作用下，不断翻滚、振打，粒化为小颗粒，冷却后的水通过内筒上的孔流出到外筒，与漏出的小颗粒随着大圆筒的旋转，螺旋向下，最后落到皮带机上。粒化器转速6-10转/分钟，水压力0.3-0.5MPa。 
皮带输送机为宽度600mm，托槽角度30-45°，长度根据现场进行制定。 
中子元素分析仪采用模块式框架结构，包含支持测量过程中核相互作用的关键部件，同时对射线进行辐射防护。中子源为252Cf，半衰期2.64年，位于物料皮带的正下方。探测器位于物料皮带的正上方，用于接收物料被中子作用后发出的射线。信号处理柜为探测器外围部件，即电子信号处理部件和温度控制部件，距离探测器在20-30米范围，安装在墙上或支架上。主机由硬件和软件组成，主要采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对这些数字信号进行解析，及输出元素成分含量，指导和控制镍铁生产。中子元素分析仪软件利用元素谱库多元回归算法，对发展的伽马能谱进行解析，每分钟给出一次分析结果，实时显示，并提供多种报表查询。 
利用中子活化元素在线分析装置进行在线监测，每分钟测一次结果，精确分析出各元素含量，根据分析仪实时检测信息，对生产过程进行有效控制，以改良生产工艺，提高镍回收率，降低生产成本。 
红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测方法与化学常规分析相比，分析速度快，实时性强，反馈迅速；代表性强，整体误差小；安全，采用有效屏蔽体，远程控制；占地面积小，无需增设化验人员，无需增购炉渣化学药品；结构简单，自动化程度高。 
分析仪器每分钟检测一次成分，及时反映炉渣成分的变化趋势，并迅速采取措施，调整物料搭配比例，控制金属回收率。红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测装置在分析速度和质量上具有明显优势。 
附图说明
图1为红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测方法流程图 
具体实施方式
1、把炉渣前，检测水系统，皮带输送机，中子元素分析仪系统，点动运行情况，没有异常问题，开启系统运行，开始扒渣。 
2、炉渣从红土镍矿节能环保竖炉扒出，自动进入粒化器，进行强制快速冷却，滚落在皮带输送机上，炉渣冷却后控制在100℃以下。 
3、皮带机把炉料送入中子元素分析仪进行分析，进入元素分析前，炉渣温度控制在60℃以下。 
4、分析仪按程序进行检测、分析，把数据输送到相关接收部门。 
5、检测后的炉渣，再通过皮带输送机输送到指定堆场。 

Claims (2)

1.一种红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，其特征在于采用了中子元素分析仪、PLC控制器、以太网和工控机，具体方式是从竖炉内扒出炉渣，以炉渣自身重力沿滑到进入粒化器，同时，粒化器上部向粒化器内筒喷入冷却水，炉渣在粒化器的旋转下，渣水分离，分别遗落到下方的皮带输送机(1)上，直接穿过中子元素分析仪进行检测，检测结果传输到PLC控制器，PLC又将这些检测值通过以太网传送到工控机；在工控机里将依靠存储有根据工艺理论和经验编写的工程应用程序，根据采集到的炉渣成分值依据预计算出新的原料和熔剂的配比和出渣的成分值反馈到PLC控制器，调整下一炉次的原料配方；
中子元素分析仪采用模块式框架结构，同时对射线进行辐射防护；中子源为252Cf，半衰期2.64年，位于物料皮带的正下方，探测器位于物料皮带的正上方，用于接收物料被中子作用后发出的射线；信号处理柜为探测器外围部件，即电子信号处理部件和温度控制部件，距离探测器在20-30米范围，安装在墙上或支架上；主机由硬件和软件组成，采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对这些数字信号进行解析，及输出元素成分含量，指导和控制镍铁生产；中子元素分析仪软件利用元素谱库多元回归算法，对伽马能谱进行解析，每分钟给出一次分析结果，实时显示，并提供多种报表查询。
2.根据权利要求1所述的红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，其特征在于渣粒化器为同心圆筒，内筒加固筋板，内筒四周有直径0.5mm的圆孔，安装坡度为15°；粒化器转速6-10转/分钟，水压力0.3-0.5MPa。
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