CN104437923B - 自动喷粉装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动喷粉装置，所述自动喷粉装置包括：装粉单元；储粉单元，包括储粉仓，所述储粉仓接收来自所述装粉单元的粉剂；喷粉单元，包括喷粉罐，来自储粉仓的粉剂被传送到喷粉罐；喷粉机构，能够将来白喷粉罐的粉剂与载气混合而喷射；自动控制单元，被配置成根据储粉仓的料位和喷粉罐的料位控制是否向储粉仓和喷粉罐加粉剂，控制喷粉罐处于预定压力，根据用户需要控制喷粉机构进行喷射粉剂。根据本发明的自动喷粉装置的全部操作由自动控制单元自动控制，可以完全替代传统人工加入粉剂的操作方式，降低劳动强度，提高工作效率；整个系统为密闭设计，可适用于易受潮的粉剂；系统设置有除尘系统，避免污染环境。

Description

自动喷粉装置

技术领域

本发明涉及一种自动喷粉装置，具体地讲，本发明涉及一种供炼钢过程使用的自动喷粉装置。

背景技术

喷射冶金是向铁水或钢水中喷吹气体和粉剂进行搅拌和冶炼的一种冶金工艺。狭义地讲，喷射冶金只是指喷粉冶金。喷粉冶金在世界各国的发展非常迅速，应用范围也在日益扩大。例如，在铁水预处理中用于脱硅、脱硫和同时脱磷脱硫；在顶吹转炉、底吹转炉和顶底复合吹炼转炉中用于脱磷；在电弧炉中用于增碳、脱磷、脱氧和脱硫；以及不锈钢返回法熔炼中用还原法脱磷和脱硫；在钢包精炼中用于各种特殊元素的合金化、脱氧、脱硫以及改变钢中夹杂物的形态等等。总之，喷粉冶金技术有效地提高了钢的质量并降低了生产成本。

然而，由于技术和装备的限制，长期以来喷粉技术没有得到很好的发展。现有的喷粉装置结构简单，其中储粉仓大多是顶部开放式设计，不带有除尘器，而装粉过程基本上是使用天车把装粉的包袋吊到储粉仓的顶部，依靠人工破袋或储粉仓自带的割刀破袋，从而直接加入粉剂。因此，装粉过程产生大量粉尘，造成环境污染。

总的来说，现有技术喷粉装置存在的主要问题在于：需要人工加入粉剂，工人劳动强度大，工作效率低；简易的喷粉转置自动化程度低，整个系统的气体不能在线检测和调节控制，不能控制粉剂喷吹强度，也无法计量喷吹量；储粉仓和喷粉罐设计不合理，加粉和喷粉过程经常出现堵塞，不能连续正常工作；整个装置不能实现密闭，从而应用易受潮的粉剂会导致堵塞；单位喷吹量较小，不能满足生产需求。

发明内容

本发明提供一种自动喷粉装置，以解决现有喷粉装置中存在的劳动强度大、工作效率低、自动化程度低、污染环境等问题。

为了实现上述目标，本发明提供一种自动喷粉系统，所述自动喷粉系统包括：装粉单元，用于装载粉剂；储粉单元，包括储粉仓，来自所述装粉单元的粉剂被传送到所述储粉仓；喷粉单元，包括喷粉罐，来自所述储粉仓的粉剂被传送到所述喷粉罐；喷粉机构，能够将来自所述喷粉罐的粉剂与载气混合而喷射；自动控制单元，被配置成根据所述储粉仓的料位和喷粉罐的料位控制是否向储粉仓和喷粉罐加粉剂，控制喷粉罐处于预定压力，根据用户需要控制喷粉机构进行喷射粉剂。

所述自动喷粉装置还可包括加粉单元，所述加粉单元可将来自所述储粉仓的粉剂传送到所述喷粉罐。

所述加粉单元可包括第一自控阀、软连接装置和第二自控阀，所述软连接装置的一端可通过所述第一自控阀连接至所述储粉仓的岀口，所述软连接装置的另一端可通过所述第二自控阀连接至所述喷粉罐。

所述自动控制单元还可被配置成：当需要向所述储粉仓加粉剂时，控制所述装粉单元向所述储粉仓传送粉剂。

所述装粉单元可包括：气力输粉装置、充气装置和助吹装置，其中，所述气力输粉装置的一端通过第三自控阀连接至所述储粉仓，所述气力输粉装置的另一端连接至外部粉剂源，所述充气装置连接至所述外部粉剂源，从而使得所述外部粉剂源中的粉剂能够传送到所述储粉仓中，助吹装置便于粉剂顺畅地传送到所述储粉仓中。

所述储粉单元还可包括设置在储粉仓上的除尘器，以用于排气和过滤粉尘。

所述储粉单元还可包括流化装置，所述流化装置设置在储粉仓的下部，以对储粉仓中的粉剂进行流化处理。

所述喷粉单元还可包括：加压气路、料位检测仪、流化装置、称重仪和压力表，其中，喷粉罐通过称重仪固定在支架上。

所述喷粉罐的顶部可以为弧形，中间为中空圆柱形段，下部为圆锥形段，其中，圆锥形段为标准压力容器用充压封头并与流化装置连接。

所述喷粉罐内的压力可保持在0.1MPa至0.6MPa的范围内。

所述自动喷粉装置还可包括设置在储粉仓和喷粉罐之间的通气管道，所述通气管道的上端可连接至储粉仓的顶部，所述通气管道的下端可连接至喷粉罐的顶部，在所述通气管道上可设置有第四自控阀和软连接装置。

所述喷粉机构可包括喷射器，所述喷射器可包括三个接口，第一接口通过第五自控阀连接至喷粉罐，第二接口是喷粉载气入口，第三接口连接至喷枪，以进行喷射。

所述储粉仓可以为密闭容器，并且上部为直筒段，下部为锥形段，所述锥度在30°至90°范围内。

所述储粉单元还可包括设置在储存仓上的料位检测仪、压力表和温度计。

所述自动喷粉装置还可包括气体控制阀门站，所述气体控制阀门站可通过管路连接至所述装粉单元、储粉单元、加粉单元、喷粉单元和喷粉机构，所述自动控制单元还被配置成通过控制所述气体控制阀门站来控制所述装粉单元、储粉单元、加粉单元、喷粉单元和喷粉机构。

根据本发明的实施例的自动喷粉装置具有以下优点：

(1)自动喷粉装置的全部操作由自动控制单元控制，可以完全替代传统人工加粉剂操作方式，降低劳动强度，提高工作效率；

(2)整个过程在密闭环境下实现，能够稳定而无脉动地连续输送各种粉剂(尤其是易受潮的粉剂)，例如，冶金过程大量使用的石灰粉、煤粉、镁粉、硅钙粉、氧化铝粉、萤石粉、氧化铁粉、碳粉、硅铁粉等合金粉及其它冶金用粉剂添加物；

(3)根据不同的喷粉要求，可以选择冶金过程常用的多种气体作为喷粉载气：压缩空气、氮气、氧气、氩气、二氧化碳等；

(4)储粉仓设置有除尘器，能够避免产生粉尘，防止造成环境污染；

(5)储粉仓和喷粉罐的下部的锥形段设计有利于粉剂的流化，使得流化面积大，保证储粉仓和喷粉罐中的粉剂完全流化，从而避免造成粉剂堵塞现象；

(6)储粉仓的装粉、喷粉罐的加粉以及喷粉过程完全自动化操作；能精确地控制和计量粉剂、载气的稍耗量；

(7)能够根据工艺需要，自动在线检测和调节输送载气流量和压力，使得喷出的气粉射流具有合适的动能，能使粉粒突破气-液界面进入金属液中，从而提高冶炼效果。

附图说明

下面将结合附图对实施例进行详细的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的自动喷粉装置的结构示意图；

图2A和图2B示出了根据本发明的自动喷粉装置的装粉过程、加粉过程和喷粉过程的示意性流程图。

具体实施方式

现在对本发明的实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图1示出了根据本发明的实施例的自动喷粉装置的结构示意图。参照图1，根据本发明的实施例的自动喷粉装置包括：装粉单元100；储粉单元200，包括储粉仓210，储粉仓210接收来自装粉单元100的粉剂；喷粉单元400，包括喷粉罐410，喷粉单元400将来自储粉仓210的粉剂被传送到喷粉单元400；喷粉机构500，能够将来自喷粉罐410的粉剂与载气混合而喷射；自动控制单元700，被配置成根据储粉仓210的料位和喷粉罐410的料位控制是否向储粉仓210和喷粉罐410加粉剂，控制使得喷粉罐410处于预定压力，根据用户需要控制喷粉机构500进行喷射粉剂。当需要向所述储粉仓210装粉剂时，自动控制单元700还控制装粉单元100向储粉仓210传送粉剂。

自动喷粉装置还优选地包括加粉单元300，加粉单元300将来自储粉单元200的粉剂传送到喷粉单元400。其中，加粉单元包括第一自控阀351、软连接装置310和第二自控阀352。软连接装置310的一端通过第一自控阀351连接至储粉仓210的岀口，软连接装置310的另一端通过第二自控阀352连接至喷粉罐410的入口。稍后将对加粉单元300进行详细的描述。

根据本发明的实施例，自动喷粉装置包括气体控制阀门站600。气体控制阀门站600通过管路连接至装粉单元100、储粉单元200、加粉单元300、喷粉单元400和喷粉机构500。自动控制单元700被配置成通过控制气体控制阀门站600来实现对装粉单元100、储粉单元200、加粉单元300、喷粉单元400和喷粉机构500的控制。

根据本发明的实施例的装粉单元100可包括气力输粉装置130、充气装置120和助吹装置140。气力输粉装置130的一端经输送管道通过第三自控阀150连接至储粉仓210，气力输粉装置130的另一端(当需要向储粉仓210中装粉时)通过软管连接至外部粉剂源(例如，粉罐车110)。充气装置120的入口连接至气体控制阀门站600，充气装置120的出口(当需要向储粉仓210中装粉时)通过软管连接至粉罐车110，以使气力输粉装置130和充气装置120彼此连通，从而粉罐车110中的粉剂能够传送到储粉仓210中。其中，所述软管的端口优选地采用快速接头，使得充气装置120和气力输粉装置130的安装方便快捷。助吹装置140的入口连接至气体控制阀门站600，通过气体控制阀门站600向其提供气动气源，从而保证输送管道中的粉剂顺畅地传送到储粉仓210中而不会堵塞。此外，可根据粉罐车110的出口与储粉仓210的入口的距离而配置单路或多路助吹装置140，以喷碳粉为例：水平方向20m～30m内配置1路助吹装置，竖直方向10m左右配置1路助吹装置140。但本发明的实施例不限于此，可根据喷射粉剂的不同而设置不同数量和不同间隔的助吹装置140。此外，第三自控阀150可以采用蝶阀、球阀或闸板阀等类型的阀门。虽然本发明的实施例的装粉单元100包括助吹装置140，但是助吹装置140并不是实现本发明所必需的，即，装粉单元100可以不包括助吹装置140。

此外，充气装置120和气力输粉装置130上分别安装有压力表(未示出)、流量计(未示出)和用于调节压力的调节阀(未示出)，调节阀、压力表和流量计均与自动控制单元700相连，以通过自动控制单元700对充气装置120和气力输粉装置130的压力和流量进行自动控制。

此外，由于装粉单元100中的气力输粉装置130通过第三自控阀150连接至储粉单元200的储粉仓210，因此，通过控制第三自控阀150的开启和关闭可控制向储粉仓210内进行的装粉过程的开始和结束。

根据本发明的实施例的储粉单元200还可包括设置在储粉仓210上的除尘器220，除尘器220可在装粉单元100对储粉仓210进行装粉的装粉期间和在储粉仓210向喷粉罐410进行加粉的加粉期间由自动控制单元700控制自动开启，以在装粉期间和加粉期间进行排气并在排气过程中过滤粉尘。此外，除尘器220还优选地带有自动脉冲反吹防堵功能，防止除尘器220堵塞。

储粉单元200的储粉仓210为密闭容器，储粉仓210与其他部件的连接也采用密封连接。此外，储粉仓210的顶部与气力输粉装置130的输送管道相连，除尘器220也优选地设置在其顶部上。储粉仓210的上部为直筒段，截面可为圆形或矩形，此外，为增大流化面积，提高流化效果，储粉仓210的下部设计为锥形段，从而有利于粉剂的流化，其中，锥形段的锥度优选地在30°至90°范围内。

储粉单元200还包括流化装置230，流化装置230设置在储粉仓210的锥形段上，向储粉仓充压和对储粉仓中的粉剂进行流化处理。流化装置230中的流化气路连接至气体控制阀门站600，以在储粉仓210向喷粉罐410中加粉时通过气体控制阀门站600向流化气路提供气动气源，从储粉仓210的下部向储粉仓210内充气，从而可以通过充气而松动粉剂同时利用储粉仓210的锥形段使粉剂充分流化。

此外，储粉单元200还包括设置在储存仓210上的料位检测仪240、压力表260和温度计250。料位检测仪240用于检测储粉仓210中料位，其中，料位检测仪240优选地包括高料位检测仪241和低料位检测仪242，高料位检测仪241设置在储粉仓210的顶部，以当储粉仓210装满时发出警报，停止装粉，低料位检测仪242安装在储粉仓210的下部，以当储粉仓210中的粉剂低于预定量时发出警报，从而启动装粉单元100向储粉仓210中装粉。温度计250用于检测储粉仓210中的温度，尤其是当储粉仓210中的粉剂是易燃易爆的粉剂(例如，金属粉)时，需要使储粉仓210中的温度维持在预定范围内。压力表260用于实时检测储粉仓210内的压力，以保证储粉仓210处于安全的工作环境。

如上所述，加粉单元300包括软连接装置310，软连接装置310的一端通过第一自控阀351连接至储粉仓210的岀口，软连接装置310的另一端通过第二自控阀352连接至喷粉罐410的入口。第一自控阀351和第二自控阀352可以采用蝶阀、球阀或闸板阀等类型的阀门，并且第一自控阀351和第二自控阀352均由自动控制单元700控制，在向喷粉罐410中加粉时按顺序自动打开，加粉过程完成后按顺序自动关闭，从而保证喷粉罐410密封。具体地讲，当向喷粉罐410中加粉时，先后打开第二自控阀352和第一自控阀351，当加粉结束时，先后关闭第一自控阀351和第二自控阀352，从而实现喷粉罐410的密封。此外，软连接装置310可以是柔性软管，优选地为两端带法兰的柔性软管，从而可以补偿储粉仓210和喷粉罐410之间的安装误差，并且能够保证喷粉罐410无外加的刚性作用力，从而保证称重仪450对喷粉罐410中的粉剂称重的准确性(下面将进行描述)。

此外，在储粉仓210和喷粉罐410间还设置有通气管道320，通气管道320的上端连接至储粉仓210的顶部，通气管道320的下端连接至喷粉罐410的顶部，在通气管道320上设置有第四自控阀353，以在需要时打开第四自控阀353使得喷粉罐410和储粉仓210流体连通。具体地讲，当向喷粉罐410中加粉时，自动控制单元700控制打开第四自控阀353，喷粉罐410和储粉仓210流体连通，当喷粉罐410和储粉仓210中的压力平衡后，先后打开第二自控阀352和第一自控阀351进行加粉；当加粉结束时，先后关闭第一自控阀351、第二自控阀352和第四自控阀353，从而既能保证加粉过程的顺利进行又能保证喷粉罐410的密封。其中，第四自控阀353可以是蝶阀、球阀或闸板阀。并且为了能够保证喷粉罐410无外加的刚性作用力，确保喷粉罐410中的粉剂称重的准确性，通气管道中间也设置有软连接装置。

除喷粉罐410之外，喷粉单元400还可包括：加压气路420、料位检测仪430、流化装置440、称重仪450和压力表460。优选地，喷粉罐410的顶部为弧形，中间为中空圆柱形段，下部为圆锥形段。此外，喷粉罐410的顶部为标准压力容器用充压封头，其中，控制通气管道320的第四自控阀353通过法兰连接至喷粉罐410的顶部；喷粉罐410的圆锥形段为标准压力容器用充压封头并与流化装置连接，圆锥形段有利于粉剂的流化，而流化装置440进一步使粉剂流化，粉剂在喷粉罐410中的充分流化，能够保证粉剂在喷粉过程中顺畅地从喷粉罐410中喷射出。其中，流化装置440的流化气路与气体控制阀门站600相连，并由自动控制单元700控制，以在喷粉过程中自动开启或关闭。

此外，加压气路420设置在喷粉罐410的顶部，以在需要时向喷粉罐420施加压力。同样地，加压气路420也与气体控制阀门站600相连并由自动控制单元700控制。优选地，喷粉罐410内的压力在喷粉时保持在0.1MPa至0.6MPa的范围内，在此压力下能够进行正常喷粉操作，而如果喷粉罐410内的压力太低，粉剂将无法喷出，此外，由于是利用加压气路420向喷粉罐410中加压，所以在喷粉操作能够正常进行的情况下无需浪费更多的资源进一步加大喷粉罐410中的压力；此外，压力太高也将影响喷粉罐410的工作安全性。然而，本发明的实施例不限于在此描述的压力范围，当喷粉罐410使用与本发明的示例性实施例不同的压力容器时，可根据实际生产需要设定喷粉罐410内的压力范围。当喷粉罐410内的压力低于设定的压力下限(即，0.1MPa)时，控制单元700控制加压气路420向喷粉罐410中加压。

此外，喷粉罐410的下部设置有支架，喷粉罐410通过称重仪450固定在支架上。称重仪450用于实时检测喷粉罐410内的粉剂重量，并将结果输送到自动控制单元700，当喷粉罐410中的粉剂低于预定重量时，则向喷粉罐410中加粉。其中，由于储粉仓210和喷粉罐410之间的连接采用柔性连接，因此在称重时，储粉仓210不会对喷粉罐410中的粉剂的重量产生影响。喷粉罐410上安装的料位检测仪430用于检测喷粉罐410中的粉剂料位，如果检测到喷粉罐410中的粉剂料位达到上限料位，则发出警报，以停止加粉。压力表460用于实时检测喷粉罐410内的压力，压力表460也与自动控制单元700相连，自动控制单元700根据压力表460输出的压力值来对加压气路420进行控制。此外，根据本发明的示例性实施例，喷粉罐410为设计压力为1.0MPa，容积为1.0m³至5.0m³的压力容器。此外，喷粉罐410的出口可设置为1至4个(未示出)，每个出口可通过法兰连接至喷粉机构500。然而，本发明的实施例不限于此，根据生产需要，也可选择其他设计压力或其他容积的压力容器作为喷粉罐410。喷粉罐410的喷粉出口也可根据生产需要而设置为其他数量。

根据本发明的实施例，喷粉机构500包括喷射器510和喷粉载气气路520。其中，喷射器510优选地包括三个接口，第一接口511通过第五自控阀550连接至喷粉罐410，第二接口512连接至喷粉载气气路520，用作喷粉载气的入口，第三接口513连接至喷枪(未示出)，以进行喷射。喷粉载气气路520可通过硬管或软管连接至第二接口512，此外，喷粉载气气路520通过硬管或软管与气体控制阀门站600相连并由自动控制单元700控制。第五自控阀550由自动控制单元700控制并且可以是蝶阀、球阀或闸板阀。

根据本发明的实施例的自动喷粉装置的喷粉强度可以设计为0～500kg/min。根据输送管道和输送强度的要求不同，粉剂粒度可以为0～30mm，其中，允许在粉剂中包含一定比例的粒度较大的原料。然而，本发明的实施例不限于此，只要根据本发明的自动喷粉装置能够实现的喷粉强度和粉剂粒度都包含在本发明的范围之内。

由以上描述可以看出，气体控制阀门站600是自动喷粉装置的气体控制单元，气体控制阀门站600的主要作用是：为整个自动喷粉装置的气动控制阀门提供气动气源，具体地讲，为粉罐车110的输粉、储粉仓210的装粉、安装在储粉仓210的除尘器220、储粉仓210的流化装置230、喷粉罐410的加压气路420和流化装置440、喷粉机构500等提供气体控制支路；通过设置自动开关阀，对自动喷粉装置中的各气体控制支路进行压力调节。此外，如上所述，气体控制阀门站600由自动控制单元700进行自动控制。

自动控制单元700设有集成的PLC控制柜(未示出)和上位机(未示出)。上位机具备人机对话功能，操作人员可在上位机上操作画面，从而可以完成对整个自动喷粉装置的监测和自动控制。此外，为了方便现场人员操作，还可优选地在自动喷粉装置上设有就地操作箱(未示出)，从而可以在现场完成储粉仓210的装粉、喷粉罐410的加粉以及喷粉机构500的喷粉操作。自动控制单元700通过监测装粉单元100、储粉单元200、加粉单元300、喷粉单元400和喷粉机构500并根据检测到的关于装粉单元100、储粉单元200、加粉单元300、喷粉单元400和喷粉机构500的料位、压力、温度等信号而控制气体控制阀门站600来实现自动喷粉装置的自动控制。

图2A和图2B示出了根据本发明的自动喷粉装置的装粉过程、加粉过程和喷粉过程的示意性流程图。

下面将参照图2A和图2B描述本发明的自控喷粉装置的装粉过程、加粉过程和喷粉过程。

参照图2A，首先，在步骤101处，开启自动控制单元700的电源，使自动喷粉装置处于工作状态。然后，在步骤102处，开启气体控制阀门站600的总气体阀门，将各气路压力调节为工艺所需的压力，并调节各控制阀门、检测仪表是否正常工作。此外，在初次使用时，还要校准喷粉罐410的称重仪450，以保证称重仪450显示的是喷粉罐410内的粉剂的净重。应注意的是，在此描述的过程不是初次使用的情况下而进行的，因此，省略了称重仪450的校准工作。

在完成上述步骤之后，在步骤103处通过料位检测仪240检测储粉仓210中的粉剂的料位是否低于预定料位(下限料位)，即，储粉仓210上的低料位检测仪242是否发出警报，当储粉仓210中的粉剂的料位低于下限料位时，通过装粉单元100向储粉仓210中装粉(步骤104)。具体地讲，将充气装置120的出口和气力输粉装置130的入口通过快速接头分别与粉罐车110的相对应的接口连接，然后打开第三自控阀150并开启除尘器220，通过气体控制阀门站600向充气装置120提供气动气源而将粉罐车110中的粉剂传送至储粉仓210中。此外，如果粉罐车110与储粉仓210的入口距离较远，则打开单路或多路助吹装置140进行助吹。在此过程中，除尘器220使得储粉仓210和外部大气压平衡，从而粉剂能够顺利地传送到储粉仓210中，此外，除尘器220还能够过滤装粉过程中产生的粉尘，从而防止污染环境。

在步骤105处，检测储粉仓210中的粉剂是否装满(是否达到储粉仓210的上限料位)，即，储粉仓210上的高料位检测仪241是否发出警报。当储粉仓210中装满粉剂时，停止装粉操作。自动控制单元700控制装粉单元100和除尘器220停止工作(步骤106)。

当在步骤103处的检测到储粉仓210中的粉剂高于下限料位时(即，低料位检测仪242未发出警报)，则可不进行装粉单元100向储粉仓210进行装粉的装粉过程。

当装粉过程完成之后，在步骤107处，检测喷粉罐410中的粉剂是否低于预定重量，如果称重仪450显示喷粉罐410中的粉剂的重量低于预定重量，则通过加粉单元300向喷粉罐410中加粉(步骤108)。具体地讲，首先由自动控制单元700控制打开第四自控阀353，使喷粉罐410和储粉仓210中的压力平衡，然后先后打开第二自控阀352和第一自控阀351进行加粉，此外，还需打开储粉仓210的除尘器220和流化装置230，除尘器220过滤在加粉过程中产生的粉尘并进行排气，流化装置230使得储粉仓210中粉剂充分流化，以保证粉剂通过加粉单元300顺畅地传送到喷粉罐410中。然而，本发明的实施例不限于此，例如，在步骤107处，可以通过料位检测仪检测喷粉罐410中的料位是否低于预定料位而确定是否向喷粉罐410中加粉。此外，本领域技术人员应该清楚的是，根据检测到的喷粉罐410中的粉剂的料位可以计算得到其中粉剂的重量。

在步骤109处，检测喷粉罐410中的粉剂是否装满(是否达到喷粉罐410的上限料位)，即，喷粉罐410上的料位检测仪430是否发出警报。当喷粉罐410装满粉剂时，自动控制单元700控制关闭加粉单元300(步骤111)，即，如前所述，先后关闭第一自控阀351、第二自控阀352和第四自控阀353，保证喷粉罐410的密封。

当在步骤107处检测到喷粉罐410中的粉剂不低于预定重量，则可不进行加粉过程而直接进行喷粉过程(如下将进行描述)。

此外，当在向喷粉罐410加粉的过程中，检测到储粉仓210中的粉剂料位低于下限料位时，则停止加粉操作。然后，通过装粉单元100向储粉仓210中装粉，即，重复步骤104、105和106。之后，继续向喷粉罐410加粉直到喷粉罐410中的粉剂料位达到上限料位。

当上述装粉过程和加粉过程完成后，则可进行喷粉过程。

下面将参照图2B详细地描述喷粉过程。

步骤201处，自动控制单元700检测喷粉罐410中的压力是否低于预定压力(下限压力)，如果其中的压力低于下限压力，则通过加压气路420向喷粉罐410内进行加压(步骤202)，当在步骤203处检测到喷粉罐410内的压力达到预定压力(上限压力)时，自动关闭加压气路420。当在步骤204处需要进行喷粉操作时，可在自动控制单元700的上位机操作画面或现场操作箱上打开喷粉操作的控制开关，自动喷粉装置则进入喷粉程序。此时，自动开启流化装置440并自动打开第五自控阀550，喷粉罐410中的粉剂在流化装置的作用下通过第一接口511顺畅地传送到喷射器510中，然后与来自连接到喷粉载气气路520的第二接口512的喷粉载气混合后喷出。

在喷粉过程中，当压力表460显示喷粉罐410中的压力低于设定的下限压力时，则通过加压气路420向喷粉罐410内加压，而当压力达到设定的上限压力时，加压气路420自动关闭。此外，喷粉罐410中的粉剂重量实时显示在计算机操作画面或现场操作箱显示仪表上，当低于预定重量时，自动控制单元700依次关闭第五自控阀550和喷粉载气气路520，停止喷粉，以向喷粉罐410加粉，重复图2A中的操作步骤108、109和111。之后，继续喷粉操作。当根据需要选择停止喷粉时，也由自动控制单元700依次关闭第五自控阀550和喷粉载气气路520来停止喷粉。

虽然在本发明的实施例中描述了依次进行装粉过程、加粉过程和喷粉过程，但本发明的自动喷粉装置的操作顺序不限于此，即，上述装粉过程、加粉过程和喷粉过程可以根据需要按照合适的顺序进行，只要能够实现自动喷粉装置的自动喷粉操作即可。例如，可以先通过检测喷粉罐中的粉剂的料位或重量而确定是否需要进行加粉，在加粉过程结束之后进行喷粉过程，当储粉仓中的粉剂达到下限料位时再进行装粉操作。

如上所述，根据本发明的实施例的自动喷粉装置具有以下优点：

(1)自动喷粉装置的全部操作由自动控制单元控制，可以完全替代传统人工加粉剂操作方式，降低劳动强度，提高工作效率；

(2)整个过程在密闭环境下实现，能够稳定而无脉动地连续输送各种粉剂(尤其是易受潮的粉剂)，例如，冶金过程大量使用的石灰粉、煤粉、镁粉、硅钙粉、氧化铝粉、萤石粉、氧化铁粉、碳粉、硅铁粉等合金粉及其它冶金用粉剂添加物；

(3)根据不同的喷粉要求，可以选择冶金过程常用的多种气体作为喷粉载气：压缩空气、氮气、氧气、氩气、二氧化碳等；

(4)储粉仓设置有除尘器，能够避免产生粉尘，防止造成环境污染；

(5)储粉仓和喷粉罐的下部的锥形段设计有利于粉剂的流化，使得流化面积大，保证储粉仓和喷粉罐中的粉剂完全流化，从而避免造成粉剂堵塞现象；

(6)储粉仓的装粉、喷粉罐的加粉以及喷粉过程完全自动化操作；能精确地控制和计量粉剂、载气的稍耗量；

(7)能够根据工艺需要，自动在线检测和调节输送载气流量和压力，使得喷出的气粉射流具有合适的动能，能使粉粒突破气-液界面进入金属液中，从而提高冶炼效果。

虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (12)

1.一种自动喷粉装置，其特征在于，所述自动喷粉装置包括：

装粉单元；

储粉单元，包括储粉仓和设置在储粉仓上的除尘器，所述储粉仓接收来自所述装粉单元的粉剂，所述除尘器用于排气和过滤粉尘；

喷粉单元，包括喷粉罐，来自所述储粉仓的粉剂被传送到所述喷粉罐；

喷粉机构，能够将来自所述喷粉罐的粉剂与载气混合而喷射；

自动控制单元，被配置成根据所述储粉仓的料位和喷粉罐的料位控制是否向储粉仓和喷粉罐加粉剂，控制喷粉罐处于预定压力，根据用户需要控制喷粉机构进行喷射粉剂，并且还被配置成当需要向所述储粉仓加粉剂时，控制所述装粉单元向所述储粉仓传送粉剂，

其中，装粉单元包括气力输粉装置、充气装置和助吹装置，其中，所述气力输粉装置的一端通过第三自控阀连接至所述储粉仓，所述气力输粉装置的另一端连接至外部粉剂源，所述充气装置连接至所述外部粉剂源，以使气力输粉装置和充气装置彼此连通，从而通过充气装置向所述外部粉剂源中充气而将所述外部粉剂源中的粉剂传送到所述储粉仓中，助吹装置设置在所述气力输粉装置与所述储粉仓之间，便于粉剂顺畅地传送到所述储粉仓中。

2.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述自动喷粉装置还包括加粉单元，所述加粉单元将来自所述储粉仓的粉剂传送到所述喷粉罐。

3.如权利要求2所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述加粉单元包括第一自控阀、软连接装置和第二自控阀，所述软连接装置的一端通过所述第一自控阀连接至所述储粉仓的岀口，所述软连接装置的另一端通过所述第二自控阀连接至所述喷粉罐。

4.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述储粉单元还包括流化装置，所述流化装置设置在储粉仓的下部，以对储粉仓中的粉剂进行流化处理。

5.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述喷粉单元还包括：加压气路、料位检测仪、流化装置、称重仪和压力表，其中，喷粉罐通过称重仪固定在支架上。

6.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述喷粉罐的顶部为弧形，中间为中空圆柱形段，下部为圆锥形段，其中，圆锥形段为标准压力容器用充压封头并与流化装置连接。

7.如权利要求6所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述喷粉罐内的压力保持在0.1MPa至0.6MPa范围内。

8.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述自动喷粉装置还包括设置在储粉仓和喷粉罐之间的通气管道，所述通气管道的上端连接至储粉仓的顶部，所述通气管道的下端连接至喷粉罐的顶部，在所述通气管道上设置有第四自控阀和软连接装置。

9.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述喷粉机构包括喷射器，所述喷射器包括三个接口，第一接口通过第五自控阀连接至喷粉罐，第二接口是喷粉载气入口，第三接口连接至喷枪，以进行喷射。

10.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述储粉仓为密闭容器，并且上部为直筒段，下部为锥形段，锥形段的锥度在30°至90°范围内。

11.如权利要求1所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述储粉单元还包括设置在储存仓上的料位检测仪、压力表和温度计。

12.如权利要求2所述的自动喷粉装置，其特征在于，所述自动喷粉装置还包括气体控制阀门站，所述气体控制阀门站通过管路连接至所述装粉单元、储粉单元、加粉单元、喷粉单元和喷粉机构，所述自动控制单元还被配置成通过控制所述气体控制阀门站来控制所述装粉单元、储粉单元、加粉单元、喷粉单元和喷粉机构。