CN112697828A - 一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，包括中子源、探测器、信号处理柜和主机，其特征在于：所述在线元素分析仪安装于皮带上方，所述在线元素分析仪设置有检验计算机和配料计算机，所述检验计算机与配料计算机均通过外网络接线盒与操控室计算机相连接，所述在线元素分析仪主机包括硬件与软件，采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对数字信号进行解析，计算出元素成分含量及相关的质量控制参数，所述在线元素分析仪检验计算机和在线元素分析仪配料计算机均通过光纤盒与在线元素分析仪信号处理柜构建连接，所述在线元素分析仪信号处理柜通过光纤连在线元素分析仪控制柜。本发明采用在线分析仪对原材料品质的波动进行控制，提高出磨生料合格率，降低标准偏差和员工劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及石灰石配料技术领域，具体为一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术。
背景技术
在石灰石配料过程中，由于石灰石中的成分分布不够均匀，因此会影响石灰石熟料的生产质量，因此在对石灰石配料过程中需要进行精准的配料方式，而现有的配料方式大多为机械或人工配料，其工艺达不到实际使用的需要，对石灰石熟料的品质把控存在较大的出入。
随着在线检测设备的应用逐渐扩大，经过海量检索，发现现有技术公开号为CN101920530B，公开了一种用于耐火合成原料的连续配料系统及方法，属于耐火材料技术领域。系统包括：配料仓、皮带秤、皮带输送机、在线元素分析仪、数据处理控制台、配料软件。使用在线元素分析仪，对入磨前的原料进行全流量成分检测，利用分析软件计算出物料的成分组成并按配方要求控制原料的喂料比例，以达到在线连续配料的目的，实现入磨物料的成分精确、均一和稳定。优点在于，克服了现有间歇批量配料的规模局限性，解决了传统连续配料对入磨物料成分难以保障的问题，促进了优质合成耐火原料的规模化生产，简化控制流程，节约成本。
综上所述，针对现有的石灰石原材料品质的波动，需要采用在线分析技术的加持来提高出磨生料的合格率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，包括中子源、探测器、信号处理柜和主机，其特征在于：所述在线元素分析仪安装于皮带上方，所述在线元素分析仪设置有检验计算机和配料计算机，所述检验计算机与配料计算机均通过外网络接线盒与操控室计算机相连接，所述在线元素分析仪主机包括硬件与软件，采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对数字信号进行解析，计算出元素成分含量及相关的质量控制参数；
所述在线元素分析仪检验计算机和在线元素分析仪配料计算机均通过光纤盒与在线元素分析仪信号处理柜构建连接，所述在线元素分析仪信号处理柜通过光纤连在线元素分析仪控制柜。
优选的，所述在线元素分析仪外侧安装有防护装置，对中子源的辐射进行隔离；
所述中子源安装于测量装置的下部，位于物料皮带的正下方，且内部安装有一个或多个不锈钢封装的252Cf源芯；
接收物料被中子作用后发出的摄像，探测器外包有射线抑制体和恒温部件，射线抑制体干扰射线，恒温部件对探测器进行恒温。
优选的，所述信号处理柜内部安装有电子信号处理部件和温度控制部件；
所述电子信号处理部件和温度控制部件可提供高低电压，电子信号处理部件将来自探测器的模拟信号通过ADC转换成数字信号；
温度控制部件用于控制探测器温度和柜内温度。
优选的，所述配料过程分为静态标定和动态标定；
所述静态标定流程如下：使用标准样品进行静态标定，安装在线分析仪，并上电调试；
皮带停止，清空皮带，并依次放入6组标准样品，每组标准样品测试一小时；
对照在线分析仪测量值与样品成分真值，计算误差。
优选的，所述动态标定通过配料分析仪调整出磨取样器为自动连续取样，取样次数为20次每小时，取样器的物料经过均匀搅拌，用荧光分析仪或手工全分析进行化验检测，化验值与在线分析仪监测数据对照，进行动态参数拟合标定。
优选的，所述仪器检测及配料过程如下：
所述在线分析仪的测量装置安装于入磨主皮带上，对皮带上流过的物料进行成分在线检测；
检测间隔为一分钟，并给出分析结构；
根据实时监测结果及时进行搭配下料，稳定入库石灰石品味含量；
配料分析分析仪根据当前三率至与目标值进行对比计算，每两分钟更改一次配比来稳定出磨生料的波动，提升合格率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过静态和动态标定后，在线分析仪检测见过与化验分析结果具有良好的一致性，使得投入自动配料后生料标准偏差性对手动配料降低76％，在线分析仪对原材料品质的波动进行控制，提高出磨生料合格率，降低标准偏差和员工劳动强度。
附图说明
图1为本发明的流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明提供的两种实施例：
实施例一：
一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术包括中子源、探测器、信号处理柜和主机，其特征在于：在线元素分析仪安装于皮带上方，在线元素分析仪设置有检验计算机和配料计算机，检验计算机与配料计算机均通过外网络接线盒与操控室计算机相连接，在线元素分析仪主机包括硬件与软件，采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对数字信号进行解析，计算出元素成分含量及相关的质量控制参数；
在线元素分析仪检验计算机和在线元素分析仪配料计算机均通过光纤盒与在线元素分析仪信号处理柜构建连接，在线元素分析仪信号处理柜通过光纤连在线元素分析仪控制柜。
在线元素分析仪外侧安装有防护装置，对中子源的辐射进行隔离；
中子源安装于测量装置的下部，位于物料皮带的正下方，且内部安装有一个或多个不锈钢封装的252Cf源芯，中子源放出平均能量为2.35Mev的快中子，快中子被测量装置慢化为热中子，热中子照射水泥物料与物料中各元素原子核发生热中子俘获反应，放射出不同能量及强度的特征γ射线，通过检测特征γ射线的能量辨识物料中元素种类，通过检测特定能量γ射线的强度得出元素含量。
接收物料被中子作用后发出的摄像，探测器外包有射线抑制体和恒温部件，射线抑制体干扰射线，恒温部件对探测器进行恒温。
信号处理柜内部安装有电子信号处理部件和温度控制部件；
电子信号处理部件和温度控制部件可提供高低电压，电子信号处理部件将来自探测器的模拟信号通过ADC转换成数字信号；
温度控制部件用于控制探测器温度和柜内温度。
配料过程分为静态标定和动态标定；
静态标定流程如下：使用标准样品进行静态标定，安装在线分析仪，并上电调试；
皮带停止，清空皮带，并依次放入6组标准样品，每组标准样品测试一小时；
对照在线分析仪测量值与样品成分真值，计算误差。
动态标定通过配料分析仪调整出磨取样器为自动连续取样，取样次数为20次每小时，取样器的物料经过均匀搅拌，用荧光分析仪或手工全分析进行化验检测，化验值与在线分析仪监测数据对照，进行动态参数拟合标定。
实施例二：
仪器检测及配料过程如下：
在线分析仪的测量装置安装于入磨主皮带上，对皮带上流过的物料进行成分在线检测；
检测间隔为一分钟，并给出分析结构；
根据实时监测结果及时进行搭配下料，稳定入库石灰石品味含量；
配料分析分析仪根据当前三率至与目标值进行对比计算，每两分钟更改一次配比来稳定出磨生料的波动，提升合格率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，包括中子源、探测器、信号处理柜和主机，其特征在于：所述在线元素分析仪安装于皮带上方，所述在线元素分析仪设置有检验计算机和配料计算机，所述检验计算机与配料计算机均通过外网络接线盒与操控室计算机相连接，所述在线元素分析仪主机包括硬件与软件，采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对数字信号进行解析，计算出元素成分含量及相关的质量控制参数；
所述在线元素分析仪检验计算机和在线元素分析仪配料计算机均通过光纤盒与在线元素分析仪信号处理柜构建连接，所述在线元素分析仪信号处理柜通过光纤连在线元素分析仪控制柜。
2.根据权利要求1所述的一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，其特征在于：所述在线元素分析仪外侧安装有防护装置，对中子源的辐射进行隔离；
所述中子源安装于测量装置的下部，位于物料皮带的正下方，且内部安装有一个或多个不锈钢封装的252Cf源芯；
接收物料被中子作用后发出的摄像，探测器外包有射线抑制体和恒温部件，射线抑制体干扰射线，恒温部件对探测器进行恒温。
3.根据权利要求1所述的一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，其特征在于：所述信号处理柜内部安装有电子信号处理部件和温度控制部件；
所述电子信号处理部件和温度控制部件可提供高低电压，电子信号处理部件将来自探测器的模拟信号通过ADC转换成数字信号；
温度控制部件用于控制探测器温度和柜内温度。
4.根据权利要求1所述的一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，其特征在于：所述配料过程分为静态标定和动态标定；
所述静态标定流程如下：使用标准样品进行静态标定，安装在线分析仪，并上电调试；
皮带停止，清空皮带，并依次放入6组标准样品，每组标准样品测试一小时；
对照在线分析仪测量值与样品成分真值，计算误差。
5.根据权利要求4所述的一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，其特征在于：所述动态标定通过配料分析仪调整出磨取样器为自动连续取样，取样次数为20次每小时，取样器的物料经过均匀搅拌，用荧光分析仪或手工全分析进行化验检测，化验值与在线分析仪监测数据对照，进行动态参数拟合标定。
6.根据权利要求1所述的一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术，其特征在于：所述仪器检测及配料过程如下：
所述在线分析仪的测量装置安装于入磨主皮带上，对皮带上流过的物料进行成分在线检测；
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配料分析分析仪根据当前三率至与目标值进行对比计算，每两分钟更改一次配比来稳定出磨生料的波动，提升合格率。
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