CN107774192A - 智能混匀装置及其混匀方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能混匀装置包括球团原料配料系统(A)和智能混匀系统(C)以及在配料系统(A)与智能混匀系统(C)之间安装的原料输送皮带(B)，其特征在于：所述的智能混匀系统(C)包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)(C1)、强混控制柜(C2)和强力混合机(C3)，混匀度检测仪(C1)设置在强力混合机(3)的出料口附近，混匀度检测仪(C1)与强混控制柜(C2)电连接，强混控制柜(C2)与强力混合机(C3)电连接，强混控制柜(C2)与配料系统(A)电连接。本发明能够实时检测混匀度指标，并将其反馈给强力混合机控制系统与配料系统，实现连锁控制，以确保生球质量为前提，降低能源、设备与膨润土消耗，降低生产成本。

Description

智能混匀装置及其混匀方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼中的球团生产工艺，具体涉及一种球团原料的智能混匀装置及其混匀方法。
背景技术
近年来，随着优质块矿的枯竭，粉矿及超细粉矿成为炼铁的主要原料，由于球团工艺在粉矿与超细粉矿造块方面具有优势，近年来球团工艺得到快速发展，并保持着良好的发展势头。
混匀工序是球团工艺的核心技术环节，是影响球团工艺技术经济指标的核心因素。球团原料主要是铁精矿，入窑焙烧前需要制成8mm～16mm的小球。由于精矿粉本身没有粘合力，不能依靠自身粘合成球，需要添加粘结剂。球团工艺最常见的粘结剂是膨润土。膨润土中不含铁，过多的添加膨润土会降低原料中的铁品位，直接影响成品矿的质量；粘结剂也是参与整个工艺过程的杂质成分，增加了工艺过程的能耗，增加生产成本。因此，理想情况是以最少的粘结剂参入量满足生球质量的质量指标。
球团工艺中混匀工序的主要功能是促使粘剂充分扩散并发挥，促使各处原料性质相同。通常情况下，混合效果越好，膨润土的参入量就越少，混合效果越差，膨润土的参入量越多。混合效果与混合机的混合强度相关，在产量一定的前提下，混合强度越大，混合效果越好，混合强度越低，混合效果越差。立式强力混合机可以通过调整设备运行参数来调节混合强度，但过高的混合强度，会增加设备与能量损耗。目前，球团工艺中膨润土加入量的世界领先指标为1.5％，国内通常为2.5％左右，最多的超过3％。
膨润土参入降低1％，折算到吨铁可降低成本1.54元，经济效益明显。国内膨润土加入量偏高主要有几个原因。一是混匀装备问题，目前国内混匀工序仍以卧式强力混合机据多。卧式强力混合机用于球团工艺混合能力明显不足。2006年前后，立式强力混合引进到国内球团工艺，此后，越来越多的球团厂采用了进口立式强力混合机。但因控制管理及配套设备不足，膨润土耗量仍维持在2.5％左右，与国外先进技术比仍有较大差距。
膨润土的参入量主要处决于生球质量，生球质量用落下强度与抗压强度两个指标来评价，指标低于验收标准时为不合格生球，但指标高于验收标准太多也没有必要，对生产没有帮助，但要多消耗能源、设备和膨润土，纯属浪费。因此，膨润土的参入原则应该是：在满足生球质量标准的前提下，使膨润土的参入量达到最少。实现这一目标需要开发出一套智能混匀系统，能够实时检测混合料的比例，不断调整混合比和混合强度，直到满足生产标准，由此降低成本，提高混合效果和效率。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种智能混匀装置。智能混匀装置就是借助混匀度在线检测仪，实时检测混匀度指标，并将其反馈给强力混合机控制系统与配料系统，实现连锁控制，以确保生球质量为前提，降低能源、设备与膨润土消耗，最大程度地降低生产成本。
根据本发明的第一个实施方案，提供用于铁矿石球团混匀工艺的一种铁矿球团原料智能混匀装置。该装置包括(球团原料)配料系统和智能混匀系统以及在配料系统与智能混匀系统之间安装的原料输送皮带，其特征在于：所述的智能混匀系统包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)、强混控制柜和强力混合机，混匀度检测仪设置在强力混合机的出料口附近，混匀度检测仪与强混控制柜电连接，强混控制柜与强力混合机电连接，强混控制柜与配料系统电连接。
根据本发明的第二个实施方案，提供一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置，该装置包括(球团原料)配料系统、智能混匀系统和造球系统，其中在配料系统与智能混匀系统之间安装了原料输送皮带，在智能混匀系统与造球系统之间安装了混合料输送皮带，其特征在于：所述的智能混匀系统包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)、强混控制柜和强力混合机，混匀度检测仪设置在强力混合机的出料口附近，混匀度检测仪与强混控制柜电连接，强混控制柜与强力混合机电连接，强混控制柜与配料系统电连接。
在本申请中，铁矿球团原料是指用于制备铁矿球团的起始原料，这些原料一般包括铁精矿和膨润土。
在上述两个实施方案中，优选，采用本申请所设计的一种混匀度检测仪。这里所述的混匀度检测仪包括工位转换及排料系统和微波快速烘干系统，其中微波快速烘干系统安装在工位转换及排料系统上部，而微波快速烘干系统通过作为样品升降通道的微波截止管与工位转换及排料系统连通，其中工位转换及排料系统具有至少三个工位：授料位、微波干燥位和排料位，工位转换及排料系统的旋转机构在操作中转动或旋转从而将盛样容器从一个工位旋转至另一个工位，进料漏斗设置在工位转换及排料系统的顶部(或顶部盖板上)并且位于授料位的上方。
在本申请中，优选，工位转换及排料系统包括箱体、盛样容器、旋转机构、第一称重装置、第二称重装置、第二称重装置的顶杆、第一升降装置、第二升降装置、限位杆、排料系统及支撑台，其中旋转机构具有旋转盘或具有至少3个旋转臂，盛样容器由旋转机构的旋转盘或旋转臂所支撑，旋转机构由支撑架支撑，第一称重装置由安装在支撑台上的第一升降装置支撑，第二称重装置由第二升降装置支撑。
在本申请中，优选，第二升降装置、限位杆、真空排料系统及支撑台分别直接或间接地固定在箱体内的底部。
另外，当采用旋转盘替代旋转臂时，旋转盘可安装在旋转机构的顶部，在旋转盘上设置至少三个盛样容器(例如盛样匣砵)。
优选，微波快速烘干系统包括微波源、微波导管、温度测量器、微波干燥箱、任选的吸波环及作为样品升降通道的微波截止管。
优选的是，微波源安装在微波干燥箱的上方或侧边，并通过微波导管与微波干燥箱连通；更优选，温度测量器(例如红外测温仪)安装在微波干燥箱的上部，微波截止管位于微波干燥箱下部且与工位转换及排料系统连通；任选地，吸波环安装在微波截止管周围。
优选，工位转换及排料系统包括至少3个工位：授料位、微波干燥位及排料位，其中授料位位于第一称重装置上方，微波干燥位位于第二称重装置上方，排料位位于真空排料系统上方。
更有选，所述的3个工位处于或基本上处于同一水平面，以旋转机构的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等或不等的夹角；和/或，与工位转换及排料系统的至少3个工位相对应，盛样容器也具有至少3个。
优选，限位杆的个数为2-6根，优选3-4根。
优选，上述球团原料混匀度检测装置进一步包括取样系统，该取样系统安装在工位转换及排料系统上部，取样系统通过进料漏斗为工位转换及排料系统输送样品；优选，取样系统通过进料漏斗为工位转换及排料系统的处于授料位的盛样容器(例如盛样匣砵)输送样品。
更优选，所述取样系统包括直线电机、取样勺和刮料刷，直线电机固定在工位转换及排料系统上部，取样勺安装在直线电机运动轴的伸出前端，刮料刷安装在工位转换及排料系统上部并且位于取样勺的回收位置(或回收末端位置)的上方；优选，进料漏斗安装(例如镶嵌)在工位转换及排料系统上部盖板上并且位于取样勺的回收位置(或回收末端位置)的下方。
一般，所述的配料系统包括膨润土仓，铁精矿仓以及配料控制柜，所述的配料控制柜分别与膨润土仓和铁精矿仓电连接，所述的配料控制柜与强混控制柜电连接。
以上所述的造球系统包括造球机，优选圆盘造球机。
根据本发明的第三个实施方案，提供使用上述智能混匀装置的铁矿球团原料混匀度检测方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜控制膨润土仓和铁精矿仓，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带送入强力混合机中进行混料，从强力混合机的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺从强力混合机出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪的进料漏斗输入混匀度检测仪中，混匀度检测仪实时检测经强力混合机混合后的混合料的均匀度，混匀度检测仪将检测到的混匀度参数送至强混控制柜；和
4)反馈和调节：强混控制柜根据混合物料的混匀度(即，混合料以及生球的混合质量情况)，确定是否调整强力混合机的运行参数和/或是否向配料控制柜发送调整膨润土参入比例的指令，由配料控制柜调控膨润土仓和铁精矿仓的操作。
当检测到的混匀度在规定的范围之外时，重复进行以上步骤1-4。
根据本发明的第四个实施方案，提供使用上述一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置的铁矿球团制造方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜控制膨润土仓和铁精矿仓，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带送入强力混合机中进行混料，从强力混合机的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺从强力混合机出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪的进料漏斗输入混匀度检测仪中，混匀度检测仪实时检测经强力混合机混合后的混合料的均匀度；另外，混匀度检测仪将检测到的混匀度参数送至强混控制柜；
4)反馈和调节：强混控制柜根据混合物料的混匀度(即，混合料以及生球的混合质量情况)，确定是否调整强力混合机的运行参数和/或是否向配料控制柜发送调整膨润土掺入比例的指令，由配料控制柜调控膨润土仓和铁精矿仓的操作；和
5)造球：从强力混合机的出料口排出混匀物料并分配到混合料输送皮带，然后输送到造球系统中进行造球，获得铁矿球团。
在本申请所述的方法中，步骤3)混匀度检测包括以下过程：
1a)取样勺从强力混合机出料口的混匀物料的落料中接料(即取样)后由直线电机运动轴带动往回收，刮料刷将取样勺的物料刮落，样品物料随进料漏斗流入授料位处的(由旋转机构支承的)盛样容器(如盛样匣砵)内，或人工取样将样品物料从进料漏斗输入授料位处的盛样容器(如盛样匣砵)内；第一升降装置带动第一称重装置垂直上升以支撑或托起盛样容器(如盛样匣砵)，进行首次称重，首次称重完毕后，第一升降装置带动第一称重装置垂直下降，此时已称重的盛样容器(如盛样匣砵)再次由旋转机构支承；
2a)旋转机构将已称重的盛样容器(如盛样匣砵)从授料位转至或旋转至微波干燥位，第二升降装置带动第二称重装置垂直上升，利用第二称重装置的顶杆将微波干燥位处的盛样容器(如盛样匣砵)通过微波截止管顶入快速烘干系统内进行微波干燥，干燥完毕后进行二次称重；
3a)二次称重完毕后，第二升降装置带动第二称重装置垂直下降，二次称重的盛样容器(如盛样匣砵)再次由旋转机构支承，旋转机构将盛样容器(如盛样匣砵)从微波干燥位旋转至排料位，排料系统(例如真空排料系统)将干燥后的物料进行排料(例如真空吸走并排出至皮带上)；
4a)根据两次称重即可得出球团原料的真实含水量，从而检测得出球团原料的混匀度。
优选，上述过程1a-3a可重复进行3-7次，通过多次的含水量数据计算平均值，从而检测得出球团原料的混匀度。
当混合均匀度以及生球质量指标低于验收标准时，首先调整强力混合机运行参数，提高强力混合机的混匀能力，提高混合料的混匀度指标；在提高混合能力后仍不达标时，增加膨润土掺入量，直至混合均匀度以及生球质量指标达标，并锁定调整后的设备及工艺参数运行。
当生球质量指标超出验收标准时，首先降低膨润土掺入量，当膨润土掺入量降至最低设定值(例如1％～1.5％)生球质量指标仍旧高于验收指标，调整立式强力混合机运行参数，降低设备的混合强度，保护混合工具，延长设备使用寿命，降低易损件消耗。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
1、节约能源，降低成本。本发明借助混匀度在线检测仪，实时检测混匀度指标，并将其反馈给强力混合机控制系统与配料系统，实现连锁控制，以确保生球质量为前提，不断调整原料混入比例以及强力混合机的混合强度，避免能源浪费，降低设备损耗与膨润土消耗，最大程度地降低生产成本。
2、混匀度在线检测仪的检测精准，效率高。传统的恒温干燥箱失重法测定球团混合原料的水分，不仅操作繁琐，检测所需时间过长，不能及时起到指导生产的作用。而现场常采用的红外测水分的准确性低，测量精度不够。由于微波加热干燥具有快速性、选择性、均匀性、无惰性等特点，能够在很短的时间内将球团原料干燥完全，因此就可以在很短的时间内检测出球团原料的真实含水量，即能够快速(时间短至1-3分钟)检测出球团混合料的混匀度，实现球团原料混合均匀度在线检测，实现立式强力混合机的智能化。包含在球团混合原料中的膨润土属于亲水性的矿物原料，通过简单地测试水分含量的均匀性，就能够直接判断整个物料的混匀程度。
3、实现混合智能化，混合效率高。本发明通过匀度在线检测仪与强混控制系统与配料控制系统，相互反馈，实现智能化，相比人工反馈混合，智能混合的效率更好，避免了人工判断带来的种种误差，降低成本，提高混合均匀度以及混合效率。
附图说明
图1为本发明的铁矿球团原料智能混匀和造球装置的示意图。
图2为本发明中混匀度检测仪的立体示意图。
图3为本发明中混匀度检测仪的左透视图。
图4为本发明中混匀度检测仪的沿旋转机构的透视图。
图5为本本发明中混匀度检测仪的侧视图。
图6为本发明中混匀度检测仪的工位图。
附图标记：
A：配料系统；A1：膨润土仓；A2：铁精矿仓；A3：配料控制柜；B：原料皮带(输送)机；C：智能混匀系统；C1：混匀度检测仪器；C2：强混控制柜；C3：立式强力混合机；D：混合料皮带(输送)机；E：造球系统；E1：圆盘造球机；
1：工位转换及排料系统；101：箱体；102：盛样匣砵；103：旋转机构；104：第一称重装置；105：第二称重装置；105a：第二称重装置的顶杆；106：第一升降装置；107：第二升降装置；108：限位杆；109：真空排料系统；100：进料漏斗；110：支撑台；111：支撑架；2：快速干燥系统；201：微波源；202：微波导管；203：红外测温仪；204：微波干燥箱；205：吸波环；206：微波截止管；3：取样系统；301：直线电机；302：取样勺；303：刮料刷；a：授料位；b：微波干燥位；c：排料位。
具体实施方式
根据本发明的第一个实施方案，提供(用于铁矿石球团混匀工艺的)一种铁矿球团原料智能混匀装置。该装置包括(球团原料)配料系统A和智能混匀系统C以及在配料系统A与智能混匀系统C之间安装的原料输送皮带B，其特征在于：所述的智能混匀系统C包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)C1、强混控制柜C2和强力混合机C3，混匀度检测仪C1设置在强力混合机3的出料口附近，混匀度检测仪C1与强混控制柜C2电连接，强混控制柜C2与强力混合机C3电连接，强混控制柜C2与配料系统A电连接。
根据本发明的第二个实施方案，提供一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置，该装置包括(球团原料)配料系统A、智能混匀系统C和造球系统E，其中在配料系统A与智能混匀系统C之间安装了原料输送皮带B，在智能混匀系统C与造球系统E之间安装了混合料输送皮带D，其特征在于：所述的智能混匀系统C包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)C1、强混控制柜C2和强力混合机C3，混匀度检测仪C1设置在强力混合机3的出料口附近，混匀度检测仪C1与强混控制柜C2电连接，强混控制柜C2与强力混合机C3电连接，强混控制柜C2与配料系统A电连接。
在本申请中，铁矿球团原料是指用于制备铁矿球团的起始原料，这些原料一般包括铁精矿和膨润土。
在上述两个实施方案中，优选，采用本申请所设计的一种混匀度检测仪C1。这里所述的混匀度检测仪C1包括工位转换及排料系统1和微波快速烘干系统2，其中微波快速烘干系统2安装在工位转换及排料系统1上部，而微波快速烘干系统2通过作为样品升降通道的微波截止管206与工位转换及排料系统1连通，其中工位转换及排料系统1具有至少三个工位：授料位a、微波干燥位b和排料位c，工位转换及排料系统1的旋转机构103在操作中转动或旋转从而将盛样容器102从一个工位旋转至另一个工位，进料漏斗100设置在工位转换及排料系统1的顶部(或顶部盖板上)并且位于授料位a的上方。
在本申请中，优选，工位转换及排料系统1包括箱体101、盛样容器102、旋转机构103、第一称重装置104、第二称重装置105、第二称重装置的顶杆105a、第一升降装置106、第二升降装置107、限位杆108、排料系统109及支撑台110，其中旋转机构103具有旋转盘或具有至少3个旋转臂，盛样容器102由旋转机构103的旋转盘或旋转臂所支撑，旋转机构103由支撑架111支撑，第一称重装置104由安装在支撑台110上的第一升降装置106支撑，第二称重装置105由第二升降装置107支撑。
在本申请中，优选，第二升降装置107、限位杆108、真空排料系统109及支撑台110分别直接或间接地固定在箱体101内的底部。
另外，当采用旋转盘替代旋转臂时，旋转盘可安装在旋转机构103的顶部，在旋转盘上设置至少三个盛样容器(例如盛样匣砵)102。
优选，微波快速烘干系统2包括微波源201、微波导管202、温度测量器203、微波干燥箱204、任选的吸波环205及作为样品升降通道的微波截止管206。
优选的是，微波源201安装在微波干燥箱204的上方或侧边，并通过微波导管202与微波干燥箱204连通；更优选，温度测量器(例如红外测温仪)203安装在微波干燥箱204的上部，微波截止管206位于微波干燥箱204下部且与工位转换及排料系统1连通；任选地，吸波环205安装在微波截止管206周围。
优选，工位转换及排料系统1包括至少3个工位：授料位a、微波干燥位b及排料位c，其中授料位a位于第一称重装置104上方，微波干燥位b位于第二称重装置105上方，排料位c位于真空排料系统109上方。
更有选，所述的3个工位处于或基本上处于同一水平面，以旋转机构的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等或不等的夹角；和/或，与工位转换及排料系统2的至少3个工位相对应，盛样容器102也具有至少3个。
优选，限位杆108的个数为2-6根，优选3-4根。
优选，上述球团原料混匀度检测装置进一步包括取样系统3，该取样系统3安装在工位转换及排料系统1上部，取样系统3通过进料漏斗100为工位转换及排料系统1输送样品；优选，取样系统3通过进料漏斗100为工位转换及排料系统1的处于授料位a的盛样容器(例如盛样匣砵)102输送样品。
更优选，所述取样系统3包括直线电机301、取样勺302和刮料刷303，直线电机301固定在工位转换及排料系统1上部，取样勺302安装在直线电机301运动轴的伸出前端，刮料刷303安装在工位转换及排料系统1上部并且位于取样勺302的回收位置(或回收末端位置)的上方；优选，进料漏斗100安装(例如镶嵌)在工位转换及排料系统1上部盖板上并且位于取样勺302的回收位置(或回收末端位置)的下方。
一般，所述的配料系统A包括膨润土仓A1，铁精矿仓A2以及配料控制柜A3，所述的配料控制柜A3分别与膨润土仓A1和铁精矿仓A2电连接，所述的配料控制柜A3与强混控制柜C2电连接。
以上所述的造球系统E包括造球机E1，优选圆盘造球机E1。
根据本发明的第三个实施方案，提供使用上述智能混匀装置的铁矿球团原料混匀度检测方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜A3控制膨润土仓A1和铁精矿仓A2，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带B上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带B送入强力混合机C3中进行混料，从强力混合机C3的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺302从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪C1的进料漏斗100输入混匀度检测仪C1中，混匀度检测仪C1实时检测经强力混合机C3混合后的混合料的均匀度，混匀度检测仪C1将检测到的混匀度参数送至强混控制柜C2；和
4)反馈和调节：强混控制柜C2根据混合物料的混匀度(即，混合料以及生球的混合质量情况)，确定是否调整强力混合机C3的运行参数和/或是否向配料控制柜A3发送调整膨润土参入比例的指令，由配料控制柜A3调控膨润土仓A1和铁精矿仓A2的操作。
当检测到的混匀度在规定的范围之外时，重复进行以上步骤1-4。
根据本发明的第四个实施方案，提供使用上述一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置的铁矿球团制造方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜A3控制膨润土仓A1和铁精矿仓A2，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带B上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带B送入强力混合机C3中进行混料，从强力混合机C3的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺302从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪C1的进料漏斗100输入混匀度检测仪C1中，混匀度检测仪C1实时检测经强力混合机C3混合后的混合料的均匀度；另外，混匀度检测仪C1将检测到的混匀度参数送至强混控制柜C2；
4)反馈和调节：强混控制柜C2根据混合物料的混匀度(即，混合料以及生球的混合质量情况)，确定是否调整强力混合机C3的运行参数和/或是否向配料控制柜A3发送调整膨润土掺入比例的指令，由配料控制柜A3调控膨润土仓A1和铁精矿仓A2的操作；和
5)造球：从强力混合机C3的出料口排出混匀物料并分配到混合料输送皮带D，然后输送到造球系统E中进行造球，获得铁矿球团。
在本申请所述的上述两种方法中，步骤3混匀度检测包括以下过程：
1a)取样勺302从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中接料(即取样)后由直线电机301运动轴带动往回收，刮料刷303将取样勺302的物料刮落，样品物料随进料漏斗100流入授料位a处的(由旋转机构103支承的)盛样容器(如盛样匣砵)102内，或人工取样将样品物料从进料漏斗100输入授料位a处的盛样容器(如盛样匣砵)102内；第一升降装置106带动第一称重装置104垂直上升以支撑或托起盛样容器(如盛样匣砵)102，进行首次称重，首次称重完毕后，第一升降装置106带动第一称重装置104垂直下降，此时已称重的盛样容器(如盛样匣砵)102再次由旋转机构103支承；
2a)旋转机构103将已称重的盛样容器(如盛样匣砵)102从授料位a转至或旋转至微波干燥位b，第二升降装置107带动第二称重装置105垂直上升，利用第二称重装置105的顶杆105a将微波干燥位b处的盛样容器(如盛样匣砵)102通过微波截止管206顶入快速烘干系统2内进行微波干燥，干燥完毕后进行二次称重；
3a)二次称重完毕后，第二升降装置107带动第二称重装置105垂直下降，二次称重的盛样容器(如盛样匣砵)102再次由旋转机构103支承，旋转机构103将盛样容器(如盛样匣砵)102从微波干燥位b旋转至排料位c，排料系统(例如真空排料系统)109将干燥后的物料进行排料(例如真空吸走并排出至皮带上)；
4a)根据两次称重即可得出球团原料的真实含水量，从而检测得出球团原料的混匀度。
优选，上述过程1a-3a可重复进行3-7次，通过多次的含水量数据计算平均值，从而检测得出球团原料的混匀度。
上述球团原料混匀度检测仪在操作中，可通过人工取样，从进料漏斗输入样品。
优选，使用取样系统从进料漏斗自动输入样品。
取样系统安装在工位转换及排料系统上部(例如安装在该上部的另一端，如前端)，取样系统通过进料漏斗为工位转换及排料系统1输送样品。更具体地说，取样系统通过进料漏斗为工位转换及排料系统的处于授料位a的盛样容器(例如盛样匣砵)输送样品。
一般，取样系统包括直线电机、取样勺和刮料刷，直线电机固定在工位转换及排料系统上部，取样勺安装在直线电机的运动轴的一端(例如左端)，刮料刷安装在工位转换及排料系统上部并且位于取样勺的回收位置(或回收末端位置)的上方。进料漏斗安装(例如镶嵌)在工位转换及排料系统上部盖板上并且位于取样勺的回收位置(或回收末端位置)的下方。
在本申请中，对于盛样容器没有特别的要求。优选，盛样容器(如盛样匣砵)由陶瓷或玻璃(例如石英玻璃)制造。一般为敞口的。优选为碗形或杯形或钵形。
在本申请中对于微波截止管没有特别的要求，可使用现有技术中常用的微波截止管(或截止波导管)。另外，在CN1266739A和CN2391018Y也公开了微波截止管。微波截止管一般由金属如不锈钢制造。微波截止管的内径比盛样容器(如盛样匣砵)的外尺寸(或外直径)稍大，例如大了0.5-7cm，优选1.5-5cm。
在本申请中，对于升降设置没有特殊要求，例如可使用螺杆式、丝杆式或液压式的升降装置。例如，对于螺杆式升降装置，它包括具有外螺纹的螺杆和升降平台，该升降平台具有孔，孔内有内螺纹与螺杆的外螺纹配合。
本申请中所述的物料是指包括球团混合原料或普通的磁铁精矿物料在内的含水的物料。例如，包含在球团混合原料中的膨润土属于亲水性的矿物原料，通过简单地测试水分含量的均匀性，就能够直接判断整个物料的混匀程度。
整个球团原料混匀度检测装置的尺寸为：250-700mm的长度，240-680mm的宽度，400-1500mm的高度，优选300-500mm的长度，300-480mm的宽度，500-1000mm的高度，优选350-450mm的长度，350-440mm的宽度，550-750mm的高度，例如，400mm(长)×400mm(宽)×600mm(高)。长度与宽度可相等或不相等。
优选，在球团原料混匀度检测仪的底部装有至少4个脚轮或滚轮。便于移动或搬运。
实施例1
如图1中所示，用于铁矿石球团混匀工艺的一种铁矿球团原料智能混匀装置，该装置包括(球团原料)配料系统A和智能混匀系统C以及在配料系统A与智能混匀系统C之间安装的原料输送皮带B，其中所述的智能混匀系统C包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)C1、强混控制柜C2和强力混合机C3，混匀度检测仪C1设置在强力混合机3的出料口附近，混匀度检测仪C1与强混控制柜C2电连接，强混控制柜C2与强力混合机C3电连接，强混控制柜C2与配料系统A电连接。
另外，在图1中还显示了一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置，该装置包括(球团原料)配料系统A、智能混匀系统C和造球系统E，其中在配料系统A与智能混匀系统C之间安装了原料输送皮带B，在智能混匀系统C与造球系统E之间安装了混合料输送皮带D，其中所述的智能混匀系统C包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)C1、强混控制柜C2和强力混合机C3，混匀度检测仪C1设置在强力混合机3的出料口附近，混匀度检测仪C1与强混控制柜C2电连接，强混控制柜C2与强力混合机C3电连接，强混控制柜C2与配料系统A电连接。
如图2－6中所示，这里所述的混匀度检测仪C1包括工位转换及排料系统1和微波快速烘干系统2，其中微波快速烘干系统2安装在工位转换及排料系统1上部，而微波快速烘干系统2通过作为样品升降通道的微波截止管206与工位转换及排料系统1连通，其中工位转换及排料系统1具有三个工位：授料位a、微波干燥位b和排料位c，工位转换及排料系统1的旋转机构103在操作中转动或旋转从而将盛样容器102从一个工位旋转至另一个工位，进料漏斗100设置在工位转换及排料系统1的顶部盖板上并且位于授料位a的上方。
工位转换及排料系统1包括箱体101、盛样容器102、旋转机构103、第一称重装置104、第二称重装置105、第二称重装置的顶杆105a、第一升降装置106、第二升降装置107、四个限位杆108、排料系统109及支撑台110，其中旋转机构103具有旋转盘或具有3个旋转臂，盛样容器102由旋转机构103的旋转盘或旋转臂所支撑，旋转机构103由支撑架111支撑，第一称重装置104由安装在支撑台110上的第一升降装置106支撑，第二称重装置105由第二升降装置107支撑。
第二升降装置107、限位杆108、真空排料系统109及支撑台110分别直接或间接地固定在箱体101内的底部。
微波快速烘干系统2包括微波源201、微波导管202、温度测量器203、微波干燥箱204、吸波环205及作为样品升降通道的微波截止管206。
微波源201安装在微波干燥箱204的侧边上方，并通过微波导管202与微波干燥箱204连通；红外测温仪203安装在微波干燥箱204的上部，微波截止管206位于微波干燥箱204下部且与工位转换及排料系统1连通；吸波环205安装在微波截止管206周围。
工位转换及排料系统1包括3个工位：授料位a、微波干燥位b及排料位c，其中授料位a位于第一称重装置104上方，微波干燥位b位于第二称重装置105上方，排料位c位于真空排料系统109上方。
所述的3个工位处于同一水平面，以旋转机构的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角120°。与工位转换及排料系统2的3个工位相对应，作为盛样容器的盛样匣砵102也具有3个。
上述球团原料混匀度检测仪进一步包括取样系统3，该取样系统3安装在工位转换及排料系统1上部，取样系统3通过进料漏斗100为工位转换及排料系统1输送样品。也就是说，取样系统3通过进料漏斗100为工位转换及排料系统1的处于授料位a的盛样匣砵102输送样品。
所述取样系统3包括直线电机301、取样勺302和刮料刷303，直线电机301固定在工位转换及排料系统1上部，取样勺302安装在直线电机301运动轴的伸出前端，刮料刷303安装在工位转换及排料系统1上部并且位于取样勺302的回收末端位置的上方；优选，进料漏斗100镶嵌在工位转换及排料系统1上部盖板上并且位于取样勺302的回收末端位置的下方。
一般，所述的配料系统A包括膨润土仓A1，铁精矿仓A2以及配料控制柜A3，所述的配料控制柜A3分别与膨润土仓A1和铁精矿仓A2电连接，所述的配料控制柜A3与强混控制柜C2电连接。
以上所述的造球系统E包括圆盘造球机E1。
实施例2
重复实施例1，只是旋转机构103采用旋转盘替代旋转臂，旋转盘可安装在旋转机构103的顶部，旋转盘上设置3个盛样匣砵102。
实施例3
重复实施例1，只是以旋转机构的轴心为角度的顶点，3个工位彼此之间夹角不相等，分别为90°、120°和150°。
实施例4
一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置的铁矿球团制造方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜A3控制膨润土仓A1和铁精矿仓A2，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带B上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带B送入强力混合机C3中进行混料，从强力混合机C3的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺302从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪C1的进料漏斗100输入混匀度检测仪C1中，混匀度检测仪C1实时检测经强力混合机C3混合后的混合料的均匀度；另外，混匀度检测仪C1将检测到的混匀度参数送至强混控制柜C2；
4)反馈和调节：强混控制柜C2根据混合物料的混匀度(即，混合料以及生球的混合质量情况)，确定是否调整强力混合机C3的运行参数和/或是否向配料控制柜A3发送调整膨润土掺入比例的指令，由配料控制柜A3调控膨润土仓A1和铁精矿仓A2的操作；和
5)造球：从强力混合机C3的出料口排出混匀物料并分配到混合料输送皮带D，然后输送到造球系统E中进行造球，获得铁矿球团。
在本实施例的方法中，步骤3)混匀度检测包括以下过程：
1a)取样勺302从强力混合机C3出料口的混匀物料的落料中接料(即取样)后由直线电机301运动轴带动往回收，刮料刷303将取样勺302的物料刮落，样品物料随进料漏斗100流入授料位a处的(由旋转机构103支承的)盛样容器(如盛样匣砵)102内，或人工取样将样品物料从进料漏斗100输入授料位a处的盛样容器(如盛样匣砵)102内；第一升降装置106带动第一称重装置104垂直上升以支撑或托起盛样容器(如盛样匣砵)102，进行首次称重，首次称重完毕后，第一升降装置106带动第一称重装置104垂直下降，此时已称重的盛样容器(如盛样匣砵)102再次由旋转机构103支承；
2a)旋转机构103将已称重的盛样容器(如盛样匣砵)102从授料位a转至或旋转至微波干燥位b，第二升降装置107带动第二称重装置105垂直上升，利用第二称重装置105的顶杆105a将微波干燥位b处的盛样容器(如盛样匣砵)102通过微波截止管206顶入快速烘干系统2内进行微波干燥，干燥完毕后进行二次称重；
3a)二次称重完毕后，第二升降装置107带动第二称重装置105垂直下降，二次称重的盛样容器(如盛样匣砵)102再次由旋转机构103支承，旋转机构103将盛样容器(如盛样匣砵)102从微波干燥位b旋转至排料位c，排料系统(例如真空排料系统)109将干燥后的物料进行排料(例如真空吸走并排出至皮带上)；
4a)根据两次称重即可得出球团原料的真实含水量，从而检测得出球团原料的混匀度。
当混合均匀度以及生球质量指标低于验收标准时，首先调整强力混合机运行参数，提高强力混合机的混匀能力，提高混合料的混匀度指标；在提高混合能力后仍不达标时，增加膨润土参入量，直至混合均匀度以及生球质量指标达标，并锁定调整后的设备及工艺参数运行。
当混合均匀度以及生球质量指标超出验收标准时，首先降低膨润土参入量，当膨润土参入量降至最低设定值生球质量指标仍旧高于验收指标，调整立式强力混合机运行参数，降低设备的混合强度，保护混合工具，延长设备使用寿命，降低易损件消耗。
从检测反馈到调整完成整个过程，时长为5分钟。

Claims (12)

1.一种铁矿球团原料智能混匀装置，该装置包括配料系统(A)和智能混匀系统(C)以及在配料系统(A)与智能混匀系统(C)之间安装的原料输送皮带(B)，其特征在于：所述的智能混匀系统(C)包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)(C1)、强混控制柜(C2)和强力混合机(C3)，混匀度检测仪(C1)设置在强力混合机(3)的出料口附近，混匀度检测仪(C1)与强混控制柜(C2)电连接，强混控制柜(C2)与强力混合机(C3)电连接，强混控制柜(C2)与配料系统(A)电连接。
2.一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置，该装置包括(球团原料)配料系统(A)、智能混匀系统(C)和造球系统(E)，其中在配料系统(A)与智能混匀系统(C)之间安装了原料输送皮带(B)，在智能混匀系统(C)与造球系统(E)之间安装了混合料输送皮带(D)，其特征在于：所述的智能混匀系统(C)包括混匀度检测仪器(即，球团原料混匀度检测仪)(C1)、强混控制柜(C2)和强力混合机(C3)，混匀度检测仪(C1)设置在强力混合机(3)的出料口附近，混匀度检测仪(C1)与强混控制柜(C2)电连接，强混控制柜(C2)与强力混合机(C3)电连接，强混控制柜(C2)与配料系统(A)电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其特征在于：所述的混匀度检测仪(C1)包括工位转换及排料系统(1)和微波快速烘干系统(2)，其中微波快速烘干系统(2)安装在工位转换及排料系统(1)上部，而微波快速烘干系统(2)通过作为样品升降通道的微波截止管(206)与工位转换及排料系统(1)连通，其中工位转换及排料系统(1)具有至少三个工位：授料位(a)、微波干燥位(b)和排料位(c)，工位转换及排料系统(1)的旋转机构(103)在操作中转动或旋转从而将盛样容器(102)从一个工位旋转至另一个工位，进料漏斗(100)设置在工位转换及排料系统(1)的顶部(或顶部盖板上)并且位于授料位(a)的上方。
4.根据权利要求3所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其中工位转换及排料系统(1)包括箱体(101)、盛样容器(102)、旋转机构(103)、第一称重装置(104)、第二称重装置(105)、第二称重装置的顶杆(105a)、第一升降装置(106)、第二升降装置(107)、限位杆(108)、排料系统(109)及支撑台(110)，其中旋转机构(103)具有旋转盘或具有至少3个旋转臂，盛样容器(102)由旋转机构(103)的旋转盘或旋转臂所支撑，旋转机构(103)由支撑架(111)支撑，第一称重装置(104)由安装在支撑台(110)上的第一升降装置(106)支撑，第二称重装置(105)由第二升降装置(107)支撑；
优选，第二升降装置(107)、限位杆(108)、真空排料系统(109)及支撑台(110)分别直接或间接地固定在箱体(101)内的底部；和/或
当采用旋转盘替代旋转臂时，旋转盘可安装在旋转机构(103)的顶部，在旋转盘上设置至少三个盛样容器(例如盛样匣砵)(102)。
5.根据权利要求3或4所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其中微波快速烘干系统(2)包括微波源(201)、微波导管(202)、温度测量器(203)、微波干燥箱(204)、任选的吸波环(205)及作为样品升降通道的微波截止管(206)；
优选的是，微波源(201)安装在微波干燥箱(204)的上方或侧边，并通过微波导管(202)与微波干燥箱(204)连通；更优选，温度测量器(例如红外测温仪)(203)安装在微波干燥箱(204)的上部，微波截止管(206)位于微波干燥箱(204)下部且与工位转换及排料系统(1)连通；任选地，吸波环(205)安装在微波截止管(206)周围。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其中工位转换及排料系统(1)包括至少3个工位：授料位(a)、微波干燥位(b)及排料位(c)，其中授料位(a)位于第一称重装置(104)上方，微波干燥位(b)位于第二称重装置(105上方，排料位(c)位于真空排料系统(109)上方。
7.根据权利要求6所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其中所述的3个工位处于或基本上处于同一水平面，以旋转机构的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等或不等的夹角；和/或，与工位转换及排料系统(2)的至少3个工位相对应，盛样容器(102)也具有至少3个。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其中上述球团原料混匀度检测装置进一步包括取样系统(3)，该取样系统(3)安装在工位转换及排料系统(1)上部，取样系统(3)通过进料漏斗(100)为工位转换及排料系统(1)输送样品；优选，取样系统(3)通过进料漏斗(100)为工位转换及排料系统(1)的处于授料位(a)的盛样容器(例如盛样匣砵)(102)输送样品。
9.根据权利要求8所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其中取样系统(3)包括直线电机(301)、取样勺(302)和刮料刷(303)，直线电机(301)固定在工位转换及排料系统(1)上部，取样勺(302)安装在直线电机(301)运动轴的伸出前端，刮料刷(303)安装在工位转换及排料系统(1)上部并且位于取样勺(302)的回收位置(或回收末端位置)的上方；优选，进料漏斗(100)安装(例如镶嵌)在工位转换及排料系统(1)上部盖板上并且位于取样勺(302)的回收位置(或回收末端位置)的下方。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述的一种智能混匀装置或一种智能混匀和造球装置，其特征在于：所述的配料系统(A)包括膨润土仓(A1)，铁精矿仓(A2)以及配料控制柜(A3)，所述的配料控制柜(A3)分别与膨润土仓(A1)和铁精矿仓(A2)电连接，所述的配料控制柜(A3)与强混控制柜(C2)电连接；和/或
所述造球系统(E)包括造球机(E1)，优选圆盘造球机(E1)。
11.使用权利要求1和3-10中任一所述的智能混匀装置的铁矿球团原料混匀度检测方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜(A3)控制膨润土仓(A1)和铁精矿仓(A2)，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带(B)上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带(B)送入强力混合机(C3)中进行混料，从强力混合机(C3)的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机(C3)出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺(302)从强力混合机(C3)出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪(C1)的进料漏斗(100)输入混匀度检测仪(C1)中，混匀度检测仪(C1)实时检测经强力混合机(C3)混合后的混合料的均匀度，混匀度检测仪(C1)将检测到的混匀度参数送至强混控制柜(C2)；
4)强混控制柜(C2)根据混合料以及生球的混合质量情况，调整强力混合机(C3)的运行参数和/或向配料控制柜(A3)发送调整膨润土参入比例的指令，由配料控制柜(A3)调控膨润土仓(A1)和铁精矿仓(A2)的操作。
12.使用权利要求2-10中任一项所述的一种铁矿球团原料智能混匀和造球装置的铁矿球团制造方法，该方法包括：
1)配料：配料控制柜(A3)控制膨润土仓(A1)和铁精矿仓(A2)，使得膨润土和铁精矿按照规定的比例被分配到原料输送皮带(B)上；
2)混料：膨润土和铁精矿由原料皮带(B)送入强力混合机(C3)中进行混料，从强力混合机(C3)的出料口排出混匀物料；
3)混匀度检测：3.1)人工从强力混合机(C3)出料口的混匀物料的落料中取样或3.2)利用取样勺(302)从强力混合机(C3)出料口的混匀物料的落料中取样，然后，样品经由混匀度检测仪(C1)的进料漏斗(100)输入混匀度检测仪(C1)中，混匀度检测仪(C1)实时检测经强力混合机(C3)混合后的混合料的均匀度；另外，混匀度检测仪(C1)将检测到的混匀度参数送至强混控制柜(C2)；
4)反馈和调节：强混控制柜(C2)根据混合物料的混匀度(即，混合料以及生球的混合质量情况)，确定是否调整强力混合机(C3)的运行参数和/或是否向配料控制柜(A3)发送调整膨润土掺入比例的指令，由配料控制柜(A3)调控膨润土仓(A1)和铁精矿仓(A2)的操作；和
5)造球：从强力混合机(C3)的出料口排出混匀物料并分配到混合料输送皮带(D)，然后输送到造球系统(E)中进行造球，获得铁矿球团。
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