CN105067478B - 一种检测干球粉末率的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶炼技术领域，公开了一种检测干球粉末率的方法及装置；包括：获取待检干球质量m0；将待检干球依次进行加热翻转并筛分称重，获取筛出的粉末质量m1；其中，粉末率通过公式：粉末率＝m1/m0×100％计算得到。本发明通过模拟干球在链篦机中的预热过程，以及预热后球团在回转窑中的翻转摩擦过程，并由此推断干球在实际冶炼中的粉末率，准确性高，可靠性强。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，特别涉及一种检测干球粉末率的方法及装置。
背景技术
链篦机-回转窑是目前我国生产球团矿的主要工艺之一，具有设备大型化，焙烧均匀，原料适应性强等优点，但是链篦机-回转窑工艺最大的问题就是球团在回转窑内焙烧的过程中，容易发生回转窑结瘤或结圈。
结圈物形成后会使回转窑的自重增加，从而增大回转窑传动电机的负荷，增加能耗，且在窑内分布往往具有不均匀性，引起窑体变形；当结圈物长大到一定程度后，在受到物料冲击或其他因素的影响下，大块结圈物会脱落，对窑内的耐火材料造成破坏，严重时耐火材料会随着结圈物一起脱落，造成红窑，必须停窑检修，人工铲除结圈物，造成大量原材料和能源的消耗。结圈现象的成因之一是由于生球质量差、球团粉末多。
目前，大部分现场是通过对回转窑外壁表面温度监测或者人工观察窑内结圈情况。对于预先判断结圈生长趋势的研究方法主要是仿真模拟，使用Fluent或Matlab等软件实现回转窑结圈厚度的预测等模型。预测结果与参量的相关性以及设定阈值有关，实际使用过程中，参数测定设置复杂，相关性不高。。
发明内容
本发明提供一种检测干球粉末率的方法，解决了现有技术中回转窑结圈预测模型的参量相关性不高，预测精度过低的问题；达到了提升模型参量高相关性和预测精度的技术效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测干球粉末率的方法，包括：
获取待检干球质量m0；
将所述待检干球依次进行加热翻转并筛分称重，获取筛出的粉末质量m1；
其中，干球粉末率通过公式：粉末率％＝m1/m0×100％计算得到。
进一步地，所述待检干球采用回转加热工艺翻转。
进一步地，所述回转加热工艺包括：预热和回转加热；
所述待检干球先预热至加热温度，再进行回转加热。
进一步地，所述待检干球的预热温度范围是700～1100℃。
进一步地，所述回转加热为匀速转动，转速为2～20转/分。
进一步地，回转加热时间为5～15分钟。
一种用于检测干球粉末率的装置，采用上述的方法；包括：加热炉、转筒结构和供气结构；
所述转筒结构筒体位于所述加热炉内，进行筒体加热；所述供气结构与所述筒体相连，呈气流通路；
其中，所述用于检测干球粉末率的装置还包括：筛分称量结构；筛分所述筒体内的干球，并对筛出的粉末称重。
进一步地，所述加热炉包括：炉壳、耐火材料、加热元件和热电偶；
所述耐火材料固定在所述炉壳内构成耐火层；
所述加热元件固定在所述耐火层上，围绕所述筒体铺设；
所述热电偶固定在炉壳内。
进一步地，所述转筒结构包括：支架、转筒以及传动装置；
所述转筒通过枢转轴与所述支架活动相连，且所述转筒的筒体位于所述炉壳内；
所述传动装置与所述枢转轴相连，驱动所述转筒转动；
其中，所述支架上设置计数器，计数所述转筒的转动圈数；所述枢转轴设置轴向通孔，连通所述转筒内与所述供气结构。
进一步地，所述供气结构包括：气源和流量计；
所述气源与所述通孔相连，与所述筒体内部连通；所述流量计固定在所述气源输出端。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的方法，通过将干球待检样本，经过预热达到某一具体的温度，模拟干球在冶炼工艺中的预热过程，使之更接近干球在冶炼环境中的状态，反应干球的实时状态，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
2、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的方法，通过将经过预热的干球待检样本在加热状态下翻转，模拟干球在实际冶炼中的翻转摩擦过程，使之更接近干球在冶炼环境中的状态，反应干球的实时状态，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
3、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的方法，通过在待检干球预热时，向预热环境中通入气体模拟干球在实际冶炼预热过程中的气氛工况，使得干球的预热环境更为接近实际状况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
4、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的装置，采用转筒并配合外部360度加热的加热炉，模拟干球实际冶炼环境，使得待检干球的物态变换能够更为接近干球在实际冶炼环镜中的结构变化，从而使得干球粉末率的测量更为接近实际情况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
5、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的装置，设置供气结构，向预热环境中通入气体，模拟干球在实际预热过程中的不同气氛工况，从而使得干球粉末率的测量更为接近实际情况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
附图说明
图1为本发明实施例提供的检测干球粉末率的装置的结构示意图；
图2为图1的左视图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种检测干球粉末率的方法，解决现有技术中，通过炉温以及观察等方式进行结圈预测模型的建立所造成的相关性不高，预测可靠性过低的问题，达到了提升回转窑内结圈预测模型相关性和可靠性的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
一种检测干球粉末率的方法，包括：
获取待检干球质量m0；
将所述待检干球依次进行加热翻转并筛分称重，获取筛出的粉末质量m1；
其中，干球粉末率通过公式：粉末率％＝m1/m0×100％计算得到。
通过上述内容可以看出，所述方法通过模拟干球在冶炼环境中的预热和加热翻转的过程，将过程前后的筛粉与初始干球质量的比值作为干球粉末率，以此作为干球在回转窑内结圈预测模型的主要参量；从而通过更为接近实际情况的干球粉末率，使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本发明实施例提供的一种检测干球粉末率的方法，包括：
获取待检干球质量m0；
将所述待检干球依次进行加热翻转并筛分称重，获取筛出的粉末质量m1；
其中，干球粉末率通过公式：粉末率％＝m0/m1×100％计算得到。
进一步地，模拟实际加热过程，待检干球采用回转加热工艺进行加热翻转。回转加热工艺包括：预热和回转加热；待检干球先预热至加热温度，再进行回转加热。
本申请实施例中，待检干球的预热温度范围是700～1100℃；以满足预热需要，通过360度加热方式，提升加热效率和稳定性。
根据检测需要，回转加热为匀速转动，转速为2～20转/分。以满足实验条件下的干球粉末率测量需求，考虑干球当量的问题，将待检干球的回转加热时间为5～15分钟；区别于实际加热过程。
在待检干球预热的过程中，向预热环境中通入气体。模拟干球在实际预热过程中的不同气氛工况，从而使得干球粉末率的测量更为接近实际情况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
参见图1和图2，本申请实施例还提供一种基于上述方法的装置，进行上述操作。
包括：加热炉、转筒结构和供气结构；
转筒结构筒体位于加热炉内，进行筒体加热；供气结构与筒体相连，呈气流通路；
其中，用于检测干球粉末率的装置还包括：筛分称量结构；筛分筒体内的干球，并对筛出的粉末称重。
加热炉包括：炉壳1、耐火材料、加热元件和热电偶2；
耐火材料固定在炉壳1内构成耐火层；
加热元件固定在耐火层上，围绕筒体铺设；
热电偶2固定在炉壳1内。
转筒结构包括：支架6、转筒4以及传动装置5；
转筒4通过枢转轴11与支架6活动相连，且转筒4的筒体位于炉壳1内；
传动装置5与枢转轴11相连，驱动转筒4转动；
其中，支架6上设置计数器8，计数转筒4的转动圈数；枢转轴11设置轴向通孔9，连通转筒4内与供气结构。
供气结构包括：气源和流量计；
气源与通孔9相连，与筒体4内部连通；流量计固定在气源输出端。
下面介绍上述装置的使用过程。
将待检的干球7通过筛分装置进行初始称重得到质量m0。
之后送入到转筒4内，开启加热炉，通过温控器3驱动加热元件进行预加热。实际操作中，加热的温度选择区间为700～1100℃，根据实际需要可以选取或者阶段性调整。
预热完成后，启动传动结构5带动转筒4进行加热翻转，使干球7在转筒4内翻转，翻转摩擦，过程中破碎，出粉。
其中，预热过程是以干球7达到设定的温度为结束。转筒4的转动周期是2～20转/分，匀速转动5～15分钟，根据实际待检的干球量选择；过程中通过计数器8监测。
在预热过程中，通过气源向通孔9内持续供气，以使得转筒4内的环境与冶炼炉内的气氛情况基本一致，最大限度的模拟实际冶炼状态。
结束加热翻转后，打开转筒盖板10，冷却至室温，取出试样倒入筛分
装置，将得到的筛下的粉料称重，记录其质量m1。根据：
粉末率％＝m1/m0×100％
计算粉末率。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的方法，通过将干球待检样本，经过预热达到某一具体的温度，模拟干球在冶炼工艺中的预热过程，使之更接近干球在冶炼环境中的状态，反应干球的实时状态，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
2、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的方法，通过将经过预热的干球待检样本在加热状态下翻转，模拟干球在实际冶炼中的翻转摩擦过程，使之更接近干球在冶炼环境中的状态，反应干球的实时状态，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
3、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的方法，通过在待检干球预热时，向预热环境中通入气体模拟干球在实际冶炼预热过程中的气氛工况，使得干球的预热环境更为接近，实际状况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
4、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的装置，采用转筒并配合外部360度加热的加热炉，模拟实际冶炼环境，使得待检干球的物态变换能够更为接近其在实际冶炼环镜中的结构变化，从而使得干球粉末率的测量跟为接近实际情况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
5、本申请实施例中提供的检测干球粉末率的装置，设置供气结构，向预热环境中通入气体，模拟干球在实际预热过程中的不同气氛工况，从而使得干球粉末率的测量更为接近实际情况，从而使得模拟得到的参数更为准确，即保证得到的干球粉末率与结圈情况的相关性更高，得到更为准确可靠的结圈预测。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种用于检测干球粉末率的装置，其特征在于，包括：加热炉、转筒结构和供气结构；
所述转筒结构筒体位于所述加热炉内，进行筒体加热；所述供气结构与所述筒体相连，呈气流通路；
其中，所述用于检测干球粉末率的装置还包括：筛分称量结构，筛分所述筒体内的干球，并对筛出的粉末称重；
基于上述装置执行下述方法：
通过所述筛分称重结构获取待检干球质量m0；
通过所述加热炉和所述转筒结构将所述待检干球进行加热翻转；
通过所述筛分承重结构将加热翻转后的干球进行筛分称重，获取筛出的粉末质量m1；
其中，干球粉末率通过公式：粉末率％＝m1/m0×100％计算得到。
2.如权利要求1所述的用于检测干球粉末率的装置，其特征在于，所述加热炉包括：炉壳、耐火材料、加热元件和热电偶；
所述耐火材料固定在所述炉壳内构成耐火层；
所述加热元件固定在所述耐火层上，围绕所述筒体铺设；
所述热电偶固定在炉壳内。
3.如权利要求2所述的用于检测干球粉末率的装置，其特征在于，所述转筒结构包括：支架、转筒以及传动装置；
所述转筒通过枢转轴与所述支架活动相连，且所述转筒的筒体位于所述炉壳内；
所述传动装置与所述枢转轴相连，驱动所述转筒转动；
其中，所述支架上设置计数器，计数所述转筒的转动圈数；所述枢转轴设置轴向通孔，并通过所述轴向通孔连通所述转筒内部与所述供气结构；
所述供气结构包括：气源和流量计；
所述气源与所述通孔相连，与所述筒体内部连通；所述流量计固定在所述气源输出端。
4.如权利要求1所述的用于检测干球粉末率的装置，其特征在于，所述加热翻转过程包括：预热和回转加热；
所述待检干球先预热至加热温度，再进行回转加热。
5.如权利要求4所述的检测干球粉末率的方法，其特征在于：所述待检干球的预热温度范围是700～1100℃。
6.如权利要求4所述的检测干球粉末率的方法，其特征在于：所述回转加热为匀速转动，转速为2～20转/分。
7.如权利要求4所述的检测干球粉末率的方法，其特征在于：回转加热时间为5～15分钟。
8.如权利要求4所述的检测干球粉末率的方法，其特征在于：在待检干球预热的过程中，向预热环境中通入气体。
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