CN111298713A - 一种球团矿混合装置及混合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球团矿混合装置及混合方法，解决了现有技术中球团矿制粒效果不理想的问题。该混合装置包括燃料混合筒、矿料混合筒、燃料传送带、矿料传送带、燃料混合筒支撑架、矿料混合筒支撑架、燃料喷雾器、矿料喷雾器、取样检测装置、振动传感器、PLC控制柜。本发明另外提供一种球团矿混合方法。本发明通过燃料混合筒来混合焦粉与粘结剂后再与矿料混合筒中的矿粉混合，保证了焦粉的均匀混合，同时增加了矿料的粘结效果，增大了球团矿的制粒粒径，提高了球团矿的制粒效果。本发明的混合装置及混合方法制粒粒径均匀，球团矿的孔隙率大，热传导性能好，为后续的烧结工艺提供了有力条件，增加烧结效率，减少烧结时间，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及矿料造球技术领域，特别是涉及一种球团矿混合装置及混合方法。
背景技术
在冶金行业中，球磨机磨矿后与烧结设备烧结之前，所需工艺为矿料与燃烧剂的混合，以增加烧结效果。在前期，普遍做法为将燃烧剂与矿料分层布置进行烧结，但此种工艺燃料混合不均匀，烧结效果差。后期工艺发展到将矿料与燃烧剂混合制粒，以满足矿料与燃料均匀混合，但目前该工艺存在制粒粒径小，导致球团矿的孔隙率小，热传导性能差，出现烧结不理想等现象，因此不能高效达到烧结矿的烧结效果。在烧结矿烧结过程中，微小的球团矿大大降低孔隙率，影响热传导，降低烧结效率，增加烧结时间，浪费能源。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供一种球团矿混合装置及球团矿混合方法。本发明可实现球团矿高质量混合，更有利于控制球团矿混合后的粒径。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种球团矿混合装置，该混合装置包括：
燃料混合筒，为两端开口的中空圆柱体结构，由外部动力源带动燃料混合筒进行顺时针旋转；
矿料混合筒，为两端开口的中空圆柱体结构，在筒体的出料口一端设有出料孔，由外部动力源带动矿料混合筒进行逆时针旋转；
所述燃料混合筒的出料口自矿料混合筒的出料口一端倾斜伸入至矿料混合筒中；
燃料传送带，设置在燃料混合筒的进料口前端外侧，用于将燃料输送至燃料混合筒内；
矿料传送带，设置在矿料混合筒的后端进料口外侧，用于将矿料输送至矿料混合筒内；
燃料混合筒支撑架，安装在燃料混合筒下方，用于支撑所述燃料混合筒；
矿料混合筒支撑架，安装在矿料混合筒下方，用于支撑所述矿料混合筒；
燃料喷雾器，安装在燃料混合筒的进料口外壁上，喷嘴朝向燃料混合筒内洒水喷雾，用于对混合物料的润湿；
矿料喷雾器，安装在矿料混合筒的进料口处的外壁上，喷嘴朝向矿料混合筒内洒水喷雾，用于对混合物料的润湿；
取样检测装置，安装在矿料混合筒筒体的出料孔处的外周，用于将矿料混合筒内的混合料取出检测；
振动传感器，安装在矿料混合筒的筒体外壁上，用于检测振动信号；
所述燃料传送带、矿料传送带、燃料混合筒、矿料混合筒、振动传感器分别与PLC控制柜相连接。
进一步地，所述取样检测装置包括套环、摄像头液压推杆、摄像头、活动铰链、摄像头固定板、取样槽、取样槽液压推杆和取样孔，所述套环套装在矿料混合筒筒体具有出料孔处的外周，套环底端通过套环支撑架固定，矿料混合筒在套环内沿周向旋转，在所述套环上开设有取样孔，并且在套环上安装有摄像头固定板和取样槽，且摄像头固定板和取样槽分别置于取样孔的两侧，所述摄像头固定板、取样槽的底端分别与套环之间通过活动铰链连接，另外在摄像头固定板后端与套环之间安装有摄像头液压推杆，取样槽的后端与套环之间安装有取样槽液压推杆，摄像头固定板和取样槽分别在摄像头液压推杆和取样槽液压推杆的作用下实现绕活动铰链的转动，摄像头固定板前端安装有摄像头，朝向取样槽，所述摄像头液压推杆、取样槽液压推杆和摄像头分别与PLC控制柜相连接。
进一步地，所述矿料混合筒与地面呈5°夹角放置，燃料混合筒与地面呈15°夹角放置。
进一步地，所述出料孔和取样孔均为圆形通孔，且直径均为10mm。
进一步地，所述燃料混合筒筒体的直径为600mm，矿料混合筒筒体的直径为3000mm。
本发明还提供采用上述球团矿混合装置的球团矿混合方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、燃料传送带传送焦粉和粘结剂至燃料混合筒内进行混合，矿料传送带传送矿料至矿料混合筒内，燃料混合筒将混合后的焦粉和粘结剂输送至矿料混合筒内进行混合；
步骤二、通过振动传感器检测矿料混合筒是否过载：当振动传感器检测到矿料混合筒过载时，将检测到的信号反馈至PLC控制柜，PLC控制柜控制燃料传送带和矿料传送带减缓物料的输送速度，来实时保证矿料混合筒内物料质量在设定范围内；
步骤三、采用摄像头对取样槽中的球团矿视觉检测：当矿料混合筒旋转至出料孔与套环上的取样孔重合时，球团矿自出料孔、取样孔中抛落至取样槽内，这时取样检测装置中的摄像头对取样槽内的球团矿进行拍摄，将拍摄的取样信息传输至PLC控制柜，PLC控制柜将取样信息与录入的标准球团矿特性进行对比，当球团矿粒径小于标准球团矿粒径时，PLC控制柜控制燃料混合筒和矿料混合筒加快旋转速度来增加混合次数，当球团矿粒径满足标准球团矿粒径时，燃料混合筒和矿料混合筒则维持当前转速；
步骤四、球团矿制粒完成。
进一步地，所述步骤一中矿料、焦粉和粘结剂之间的质量比为65:30:5。
进一步地，所述步骤三中摄像头对取样槽内的球团矿进行拍摄，将拍摄的取样信息传输至PLC控制柜后，PLC控制柜立即控制取样槽液压推杆收缩，完成对采样球团矿的卸料，完成卸料后，PLC控制柜控制取样槽液压推杆伸长，方便取样槽取样。
进一步地，所述步骤三中通过PLC控制柜控制摄像头液压推杆的伸缩来调整摄像头的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过燃料混合筒来混合焦粉与粘结剂后再与矿料混合筒中的矿粉混合，保证了焦粉的均匀混合，同时增加了矿粉的粘结效果，增大了球团矿的制粒粒径，提高了球团矿的制粒效果。该工艺利用所述摄像头对采样球团矿视觉判断及振动传感器振动信号的检测，将检测到的信息反馈给PLC控制柜控制燃料混合筒和矿料混合筒的旋转速度及燃料传送带和矿料传送带的物料输送速度来保证球团矿的混合质量，制粒粒径均匀，球团矿的孔隙率大，热传导性能好，为后续的烧结工艺提供了有力条件，增加烧结效率，减少烧结时间，节约能源。
附图说明
图1是本发明混合装置的结构示意图；
图2是本发明的矿料混合筒与取样检测装置安装结构示意图；
图3是本发明中图1的A-A向结构示意图；
图4是本发明的球团矿混合方法流程图；
图1至图4中：1-燃料混合筒；2-矿料混合筒；2-1-出料孔；3-燃料传送带；4-矿料传送带；5-燃料混合筒支撑架；6-矿料混合筒支撑架；7-燃料喷雾器；8-矿料喷雾器；9-取样检测装置；9-1-套环；9-2-摄像头液压推杆；9-3-摄像头；9-4活动铰链；9-5-摄像头固定板；9-6-取样槽；9-7-取样槽液压推杆；9-8-取样孔；10-振动传感器；11-套环支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的描述。应当理解，本实施例仅用来说明本发明，但不用来限制本发明范围。
如图1-图2所示，一种球团矿混合装置，该混合装置包括：
燃料混合筒1，为两端开口的中空圆柱体结构，由外部动力源带动燃料混合筒1进行顺时针旋转；
矿料混合筒2，为两端开口的中空圆柱体结构，在筒体的出料口一端设有出料孔2-1，由外部动力源带动矿料混合筒2进行逆时针旋转；
所述燃料混合筒1的出料口自矿料混合筒2的出料口一端倾斜伸入至矿料混合筒2中；
燃料传送带3，设置在燃料混合筒1的进料口前端外侧，用于将燃料输送至燃料混合筒1内；
矿料传送带4，设置在矿料混合筒2的后端进料口外侧，用于将矿料输送至矿料混合筒2内；
燃料混合筒支撑架5，安装在燃料混合筒1下方，用于支撑所述燃料混合筒1；
矿料混合筒支撑架6，安装在矿料混合筒2下方，用于支撑所述矿料混合筒2；
燃料喷雾器7，安装在燃料混合筒1的进料口外壁上，喷嘴朝向燃料混合筒1内洒水喷雾，用于对混合物料的润湿；
矿料喷雾器8，安装在矿料混合筒2的进料口处的外壁上，喷嘴朝向矿料混合筒2内洒水喷雾，用于对混合物料的润湿；
取样检测装置9，安装在矿料混合筒2筒体的出料孔2-1处的外周，用于将矿料混合筒2内的混合料取出检测；
振动传感器10，安装在矿料混合筒2的筒体外壁上，用于检测振动信号；
所述燃料传送带3、矿料传送带4、燃料混合筒1、矿料混合筒2、振动传感器10分别与PLC控制柜相连接。
参照图2-图3所示，所述取样检测装置9包括套环9-1、摄像头液压推杆9-2、摄像头9-3、活动铰链9-4、摄像头固定板9-5、取样槽9-6、取样槽液压推杆9-7和取样孔9-8，所述套环9-1套装在矿料混合筒2筒体具有出料孔2-1处的外周，套环9-1底端通过套环支撑架11固定，矿料混合筒2在套环9-1内沿周向旋转，套环9-1静止不动，在所述套环9-1上开设有取样孔9-8，并且在套环9-1上安装有摄像头固定板9-5和取样槽9-6，且摄像头固定板9-5和取样槽9-6分别置于取样孔9-8的两侧，所述摄像头固定板9-5、取样槽9-6的底端分别与套环9-1之间通过活动铰链9-4连接，另外在摄像头固定板9-5后端与套环9-1之间安装有摄像头液压推杆9-2，取样槽9-6的后端与套环9-1之间安装有取样槽液压推杆9-7，摄像头固定板9-5和取样槽9-6分别在摄像头液压推杆9-2和取样槽液压推杆9-7的作用下实现绕活动铰链9-4的转动，摄像头固定板9-5前端安装有摄像头9-3，朝向取样槽9-6，用于拍摄取样槽9-6中的球团矿，所述摄像头液压推杆9-2、取样槽液压推杆9-7和摄像头9-3分别与PLC控制柜相连接。
所述矿料混合筒2与地面呈5°夹角放置，燃料混合筒1与地面呈15°夹角放置。
所述出料孔2-1和取样孔9-8均为圆形通孔，且直径均为10mm，且出料孔2-1和取样孔9-8相对应时要同心。
所述燃料混合筒1筒体的直径为600mm，矿料混合筒2筒体的直径为3000mm。
参照图4，本发明还提供采用上述球团矿混合装置的球团矿混合方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、燃料传送带3传送焦粉和粘结剂至燃料混合筒1内进行混合，矿料传送带4传送矿料(本实施例矿料选用的是矿粉)至矿料混合筒2内，燃料混合筒1将混合后的焦粉和粘结剂输送至矿料混合筒2内进行混合；矿料、焦粉和粘结剂之间的质量比为65:30:5。本实施例的粘结剂选用的是生石灰。
步骤二、通过振动传感器检测矿料混合筒2是否过载，当振动传感器10检测到矿料混合筒2过载时，将检测到的信号反馈至PLC控制柜，PLC控制柜控制燃料传送带3和矿料传送带4减缓物料的输送速度，来实时保证矿料混合筒2内物料质量在设定范围内；
步骤三、采用摄像头9-3对取样槽9-6中的球团矿视觉检测：当矿料混合筒2旋转至出料孔2-1与套环9-1上的取样孔9-8重合时，球团矿自出料孔2-1、取样孔9-8中抛落至取样槽9-6内，这时取样检测装置中的摄像头9-3对取样槽9-6内的球团矿进行拍摄，将拍摄的取样信息传输至PLC控制柜，PLC控制柜将取样信息与录入的标准球团矿特性进行对比，当球团矿粒径小于标准球团矿粒径时，PLC控制柜控制燃料混合筒1和矿料混合筒2加快旋转速度来增加混合次数，当球团矿粒径满足标准球团矿粒径时，燃料混合筒1和矿料混合筒2则维持当前转速；
摄像头9-3对取样槽9-6内的球团矿进行拍摄，将拍摄的取样信息传输至PLC控制柜后，PLC控制柜立即控制取样槽液压推杆9-7收缩，完成对采样球团矿的卸料，完成卸料后，PLC控制柜控制取样槽液压推杆9-7伸长，方便取样槽9-6取样，并且通过PLC控制柜控制摄像头液压推杆9-2的伸缩来调整摄像头9-3的位置。
步骤四、球团矿制粒完成。
本发明利用摄像头对采样球团矿视觉判断及振动传感器振动信号的检测，将检测到的信息反馈给PLC控制柜控制燃料混合筒和矿料混合筒的旋转速度及燃料传送带和矿料传送带的物料输送速度来保证球团矿的混合质量。本发明先通过燃料混合筒来混合焦粉与粘结剂，再与矿料混合筒中的矿料混合，保证了焦粉的均匀混合，同时增加了矿粉的粘结效果，增大了球团矿的制粒粒径，提高了球团矿的制粒效果。
以上对本发明所提供的一种球团矿混合装置及混合方法进行了详细的介绍，但应理解的是，这些描述仅仅用具体的个例对原理以及实施方式进行阐述，并非用来限制本发明的应用。本发明的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本发明保护范围和精神下针对发明所做的各种变性，改革及等效方案。
Claims (9)
1.一种球团矿混合装置，其特征在于，该混合装置包括：
燃料混合筒，为两端开口的中空圆柱体结构，由外部动力源带动燃料混合筒进行顺时针旋转；
矿料混合筒，为两端开口的中空圆柱体结构，在筒体的出料口一端设有出料孔，由外部动力源带动矿料混合筒进行逆时针旋转；
所述燃料混合筒的出料口自矿料混合筒的出料口一端倾斜伸入至矿料混合筒中；
燃料传送带，设置在燃料混合筒的进料口前端外侧，用于将燃料输送至燃料混合筒内；
矿料传送带，设置在矿料混合筒的后端进料口外侧，用于将矿料输送至矿料混合筒内；
燃料混合筒支撑架，安装在燃料混合筒下方，用于支撑所述燃料混合筒；
矿料混合筒支撑架，安装在矿料混合筒下方，用于支撑所述矿料混合筒；
燃料喷雾器，安装在燃料混合筒的进料口外壁上，喷嘴朝向燃料混合筒内洒水喷雾，用于对混合物料的润湿；
矿料喷雾器，安装在矿料混合筒的进料口处的外壁上，喷嘴朝向矿料混合筒内洒水喷雾，用于对混合物料的润湿；
取样检测装置，安装在矿料混合筒筒体的出料孔处的外周，用于将矿料混合筒内的混合料取出检测；
振动传感器，安装在矿料混合筒的筒体外壁上，用于检测振动信号；
所述燃料传送带、矿料传送带、燃料混合筒、矿料混合筒、振动传感器分别与PLC控制柜相连接。
2.如权利要求1所述的一种球团矿混合装置，其特征在于，所述取样检测装置包括套环、摄像头液压推杆、摄像头、活动铰链、摄像头固定板、取样槽、取样槽液压推杆和取样孔，所述套环套装在矿料混合筒筒体具有出料孔处的外周，套环底端通过套环支撑架固定，矿料混合筒在套环内沿周向旋转，在所述套环上开设有取样孔，并且在套环上安装有摄像头固定板和取样槽，且摄像头固定板和取样槽分别置于取样孔的两侧，所述摄像头固定板、取样槽的底端分别与套环之间通过活动铰链连接，另外在摄像头固定板后端与套环之间安装有摄像头液压推杆，取样槽的后端与套环之间安装有取样槽液压推杆，摄像头固定板和取样槽分别在摄像头液压推杆和取样槽液压推杆的作用下实现绕活动铰链的转动，摄像头固定板前端安装有摄像头，朝向取样槽，所述摄像头液压推杆、取样槽液压推杆和摄像头分别与PLC控制柜相连接。
3.如权利要求1所述的一种球团矿混合装置，其特征在于，所述矿料混合筒与地面呈5°夹角放置，燃料混合筒与地面呈15°夹角放置。
4.如权利要求1所述的一种球团矿混合装置，其特征在于，所述出料孔和取样孔均为圆形通孔，且直径均为10mm。
5.如权利要求1所述的一种球团矿混合装置，其特征在于，所述燃料混合筒筒体的直径为600mm，矿料混合筒筒体的直径为3000mm。
6.采用如权利要求1或2或3或4或5所述的球团矿混合装置的球团矿混合方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、燃料传送带传送焦粉和粘结剂至燃料混合筒内进行混合，矿料传送带传送矿料至矿料混合筒内，燃料混合筒将混合后的焦粉和粘结剂输送至矿料混合筒内进行混合；
步骤二、通过振动传感器检测矿料混合筒是否过载：当振动传感器检测到矿料混合筒过载时，将检测到的信号反馈至PLC控制柜，PLC控制柜控制燃料传送带和矿料传送带减缓物料的输送速度，来实时保证矿料混合筒内物料质量在设定范围内；
步骤三、采用摄像头对取样槽中的球团矿视觉检测：当矿料混合筒旋转至出料孔与套环上的取样孔重合时，球团矿自出料孔、取样孔中抛落至取样槽内，这时取样检测装置中的摄像头对取样槽内的球团矿进行拍摄，将拍摄的取样信息传输至PLC控制柜，PLC控制柜将取样信息与录入的标准球团矿特性进行对比，当球团矿粒径小于标准球团矿粒径时，PLC控制柜控制燃料混合筒和矿料混合筒加快旋转速度来增加混合次数，当球团矿粒径满足标准球团矿粒径时，燃料混合筒和矿料混合筒则维持当前转速；
步骤四、球团矿制粒完成。
7.如权利要求6所述的球团矿混合方法，其特征在于，所述步骤一中矿料、焦粉和粘结剂之间的质量比为65:30:5。
8.如权利要求6所述的球团矿混合方法，其特征在于，所述步骤三中摄像头对取样槽内的球团矿进行拍摄，将拍摄的取样信息传输至PLC控制柜后，PLC控制柜立即控制取样槽液压推杆收缩，完成对采样球团矿的卸料，完成卸料后，PLC控制柜控制取样槽液压推杆伸长，方便取样槽取样。
9.如权利要求6所述的球团矿混合方法，其特征在于，所述步骤三中通过PLC控制柜控制摄像头液压推杆的伸缩来调整摄像头的位置。
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