CN114184526A - 一种碳素成型中碎粒度在线自动分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，取样装置包括定容取样皿和推拉装置，定容取样皿设置在落料管道的采样口出，推拉装置设置在定容取样皿后方，定容取样皿下方设置有样料管道，样料管道底部与筛分仓连接，筛分仓内设置有筛网装置，筛网装置包括第一筛网、第二筛网、第三筛网，筛分仓外部设置有振动装置，筛分仓下方出料处设置有称量装置，称量装置包括称量料斗、传感器和减震器，称量装置和筛分仓之间设置有软连接装置，软连接装置包括软管和应力调节器，软管设置在筛分仓底部，称量装置下方设置有反流程装置，反流程装置包括电动阀门，电动阀门下方与落料管道连接；本发明具有结构简单、工作效率高、具有实用和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及测量装置技术领域，具体涉及一种碳素成型中碎粒度在线自动分析装置。
背景技术
碳素粉末是炭阳极的主要固体原材料，制造炭阳极时第一道工序就是将碳素原材料制成粉末，它的各项性能决定了制品的主要特性、使用范围和应用价值。相同化学成分的粉末，因其粒度与级配不同，就可得到不同性能的产品。因此，准确了解和掌握粉末的性能，尤其是粉末颗粒度及其分布，对确立工艺指标，提高炭阳极产品质量具有相当重要的意义。
电解铝为高耗能产业，随着铝电解设计、生产和控制水平的不断发展，国内400KA、500KA等采用新技术的大型电解槽不断投产，其炭阳极尺寸也在增加，对阳极生块的生产质量带来较大的压力，一级品率降低，给电解槽运行带来很大影响，造成阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳极裂纹断层、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳引起的故障，影响提高电解槽的电流效率，降低阳极消耗，降低电力消耗，随着国家对高耗能行业的限制，优惠电价的取消，产能日趋过剩，市场竞争激烈，国内老电解企业面临着十分严峻的市场形势，对炭阳极的质量要求越来越高。
综上所述，对阳极炭块生产过程中的炭粉质量检测是非常必要的，如果在阳极炭块生产环节的配料组分对其进行粒度检测，可以及时磨机生产参数或者调整配方，提升阳极炭块的质量，避免问题阳极炭块进入电解生产过程中，有效防止因阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳极裂纹断层、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳引起的故障，进一步提高电解槽的电流效率，降低阳极消耗，降低电力消耗，达到节约电力能源的目的；因此，提供一种结构简单、工作效率高、具有很高的实用和推广价值的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、工作效率高、具有很高的实用和推广价值的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置。
本发明的目的是这样实现的：一种碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，它包括落料管道，它还包括取样装置、筛网装置、软连接装置、称量装置、反流程装置、控制系统和粒度分析系统，所述取样装置包括定容取样皿和推拉装置，所述定容取样皿设置在落料管道的采样口出，推拉装置设置在定容取样皿后方，所述定容取样皿下方设置有样料管道，所述样料管道底部与筛分仓连接，所述筛分仓内设置有筛网装置，所述筛网装置包括第一筛网、第二筛网、第三筛网，所述筛分仓外部设置有振动装置，所述筛分仓下方出料处设置有称量装置，所述称量装置包括称量料斗、传感器和减震器，所述称量装置和筛分仓之间设置有软连接装置，所述软连接装置包括软管和应力调节器，所述软管设置在筛分仓底部，所述称量装置下方设置有反流程装置，所述反流程装置包括电动阀门，所述电动阀门下方与落料管道连接。
推拉装置推动定容取样皿向落料管道方向推进，直到定容取样皿通过采样口进入工艺管道中，接满样粉后，控制推拉装置收缩带动接满样粉的定容取样皿退回到样料管道口的上方，并将定容取样皿中的料粉倒入样料管道中，同时控制推拉装置关闭安装在工艺管道上的采样口。
第一筛网、第二筛网、第三筛网分别为8mm筛网、5mm筛网、2mm筛网，自上至下分别在筛分仓内设置第一筛网、第二筛网、第三筛网。
筛分仓上的振动装置进行筛分后，先将过筛后的样粉通过称量装置进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道下段中。
粒度分系统根据粉料一次称量数据和过筛量称量数据进行粒度分析，分别计算出各个粒度的百分比。
反流程装置由电动阀门构成，当粉料称量记录之后，控制电动阀门将粉料返回落料管道中。
推拉装置通过与机械手连接，机械手在控制系统的控制下，定时取得粉样。
控制系统采用MODBUS通讯协议控制可编程逻辑控制器，控制取样装置、筛网装置、称量装置、反流程装置和粒度分析系统。
本发明的有益效果：本发明具备以下优点：
1、本发明设计合理，整体结构简单，安装方便；
2、本发明采用了一种全新的结构和安装方式，将测量装置通过软连接装置与振动筛网连接，并通过软连接装置调整连接应力，使得振动筛网的震动以及刚体的连接应力对称量料斗的作用力为零，保证了计量精度；本发明代替了传统的人工筛分及人工录入筛分数据的工作，实现在线实时计量、并准确快速地传递计量结果，从而得出磨机生产运行的实时工艺参数的目的；
3、本发明工艺流程简洁，能够有效地对磨机生产的中碎炭粉进行连续检测，工作效率高；
4、本发明针对性强，制造成本、维护成本低，易于批量生产，而且性能稳定；
5、本发明不仅仅只局限于对中碎炭粉粒度进行分析，其也可以适用于任何其他物质粉料粒度的分析，因此，本发明具有很高的实用和推广价值，适于在市场上大范围的推广及应用；本发明具有一种结构简单、工作效率高、具有很高的实用和推广价值的优点。
附图说明
图1是本发明分析装置正面结构示意图。
图2是本发明分析装置侧面结构示意图。
图3是本发明分析装置操作流程图。
图中 1、落料管道 2、采样口 3、定容取样皿 4、推拉装置 5、样料管道 6、筛分仓 7、第一筛网 8、第二筛网 9、第三筛网 10、振动装置 11、软连接装置 12、称量装置 13、反流程装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1-3所示，一种碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，它包括落料管道1，它还包括取样装置、筛网装置、软连接装置11、称量装置12、反流程装置13、控制系统和粒度分析系统，所述取样装置包括定容取样皿3和推拉装置4，所述定容取样皿3设置在落料管道1的采样口2处，推拉装置4设置在定容取样皿3后方，所述定容取样皿3下方设置有样料管道5，所述样料管道5底部与筛分仓6连接，所述筛分仓6内设置有筛网装置，所述筛网装置包括第一筛网7、第二筛网8、第三筛网9，所述筛分仓6外部设置有振动装置10，所述筛分仓6下方出料处设置有称量装置12，所述称量装置12包括称量料斗、传感器和减震器，所述称量装置12和筛分仓6之间设置有软连接装置11，所述软连接装置11包括软管和应力调节器，所述软管设置在筛分仓6底部，所述称量装置12下方设置有反流程装置13，所述反流程装置13包括电动阀门，所述电动阀门下方与落料管道1连接。
推拉装置4推动定容取样皿3向落料管道1方向推进，直到定容取样皿3通过采样口2进入工艺管道中，接满样粉后，控制推拉装置4收缩带动接满样粉的定容取样皿3退回到样料管道1口的上方，并将定容取样皿3中的料粉倒入样料管道5中，同时控制推拉装置4关闭安装在落料管道1上的采样口2，第一筛网7、第二筛网8、第三筛网9分别为8mm筛网、5mm筛网、2mm筛网，自上至下分别在筛分仓内设置第一筛网7、第二筛网8、第三筛网9，筛分仓6上的振动装置10进行筛分后，先将过筛后的样粉通过称重计量装置进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道1下段中，粒度分系统根据粉料一次称量数据和过筛量称量数据进行粒度分析，分别计算出各个粒度的百分比，反流程装置13由电动阀门构成，当粉料称量记录之后，控制电动阀门将粉料返回落料管道中，推拉装置4通过与机械手连接，机械手在控制系统的控制下，定时取得粉样，控制系统采用MODBUS通讯协议控制可编程逻辑控制器，控制取样装置、筛网装置、称量装置12、反流程装置14和粒度分析系统。
本发明采用了一种全新的结构和安装方式，将测量装置通过软连接装置与振动筛网连接，并通过软连接装置调整连接应力，使得振动筛网的震动以及刚体的连接应力对称量料斗的作用力为零，保证了计量精度；本发明代替了传统的人工筛分及人工录入筛分数据的工作，实现在线实时计量、并准确快速地传递计量结果，从而得出磨机生产运行的实时工艺参数的目的；本发明工艺流程简洁，能够有效地对磨机生产的中碎炭粉进行连续检测，工作效率高；本发明针对性强，制造成本、维护成本低，易于批量生产，而且性能稳定；本发明不仅仅只局限于对中碎炭粉粒度进行分析，其也可以适用于任何其他物质粉料粒度的分析，因此，本发明具有很高的实用和推广价值，适于在市场上大范围的推广及应用；本发明具有一种结构简单、工作效率高、具有很高的实用和推广价值的优点。
实施例2
如图1-3所示，整个中碎炭粉粒度分析装置通过安装在控制柜中的控制系统完成取样粉、筛分、样粉质量检测、粒度分析等过程，具体工作过程如下：
步骤1：通过控制推拉装置4打开安装在落料管道上的采样口2；
步骤2：控制推拉装置4，推动定容取样皿3向落料管道1方向推进，直到定容取样皿3通过采样口2进入落料管道1中，接满样粉后，控制推拉装置4收缩带动接满样粉的定容取样皿3退回到样料管道5口的上方，并将定容取样皿3中的料粉倒入样料管道5中，同时控制推拉装置4关闭安装在落料管道1上的采样口2；
步骤3：控制筛分仓6上的振动装置10进行筛分后，先将过筛后的样粉通过称量装置12进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道1中；
步骤4：控制2mm筛网，将筛网上的粉料落入称量装置12上进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道中；
步骤5：控制5mm筛网，将筛网上的粉料落入称量装置12上进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道中；
步骤6：控制8mm筛网，将筛网上的粉料落入称量装置12上进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道中；
步骤7：控制8mm筛网，控制5mm筛网，控制2mm筛网，恢复初始位置。至此，整个筛分、检测流程已完成；
步骤8：通过筛分测量过程，数据采集分析系统将对中碎炭粉粒度进行计算、分析；
步骤9：重复步骤1—7的流程，就可以实现实时在线中碎炭粉粒度的分析。
本在线中碎炭粉粒度自动分析测量装置不仅能用于中碎炭粉粒度的在线分析，也可以应用于磨机出口其他物质的粉料粒度分析，作为磨机运行参数调整的依据。
Claims (8)
1.一种碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，它包括落料管道，其特征在于：它还包括取样装置、筛网装置、软连接装置、称量装置、反流程装置、控制系统和粒度分析系统，所述取样装置包括定容取样皿和推拉装置，所述定容取样皿设置在落料管道的采样口处，推拉装置设置在定容取样皿后方，所述定容取样皿下方设置有样料管道，所述样料管道底部与筛分仓连接，所述筛分仓内设置有筛网装置，所述筛网装置包括第一筛网、第二筛网、第三筛网，所述筛分仓外部设置有振动装置，所述筛分仓下方出料处设置有称量装置，所述称量装置包括称量料斗、传感器和减震器，所述称量装置和筛分仓之间设置有软连接装置，所述软连接装置包括软管和应力调节器，所述软管设置在筛分仓底部，所述称量装置下方设置有反流程装置，所述反流程装置包括电动阀门，所述电动阀门下方与落料管道连接。
2.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述推拉装置推动定容取样皿向落料管道方向推进，直到定容取样皿通过采样口进入工艺管道中，接满样粉后，控制推拉装置收缩带动接满样粉的定容取样皿退回到样料管道口的上方，并将定容取样皿中的料粉倒入样料管道中，同时控制推拉装置关闭安装在落料管道上的采样口。
3.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述第一筛网、第二筛网、第三筛网分别为8mm筛网、5mm筛网、2mm筛网，自上至下分别在筛分仓内设置第一筛网、第二筛网、第三筛网。
4.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述筛分仓上的振动装置进行筛分后，先将过筛后的样粉通过称量装置进行质量检测并记录，检测后打开电动阀门，让称量过的料粉进入落料管道下段中。
5.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述粒度分系统根据粉料一次称量数据和过筛量称量数据进行粒度分析，分别计算出各个粒度的百分比。
6.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述反流程装置由电动阀门构成，当粉料称量记录之后，控制电动阀门将粉料返回落料管道中。
7.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述推拉装置通过与机械手连接，机械手在控制系统的控制下，定时取得粉样。
8.如权利要求1所述的碳素成型中碎粒度在线自动分析装置，其特征在于：所述控制系统采用MODBUS通讯协议控制可编程逻辑控制器，控制取样装置、筛网装置、称量装置、反流程装置和粒度分析系统。
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