CN211784536U - 一种罐车粉料全深度截面取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种罐车粉料全深度截面取样器，包括吸料动力装置和吸料通道，吸料通道的一端与吸料动力装置连通，吸料通道的另一端通过罐车的罐口伸入到罐车的粉料中，所述吸料动力装置为吸尘器，吸料通道包括空心吸料管，吸尘器工作将罐车中的粉料通过空心吸料管抽吸到吸尘器中。空心吸料管为双层结构，空心吸料管包括用于防止物料塌陷的吸料管外管和用于进料的吸料管内管，吸料管内管与吸尘器连接，吸料管内管嵌套在吸料管外管中。吸料管内管与吸料管外管之间设有支撑条，支撑条的一侧连接在吸料管内管的外壁上，支撑条的另一侧连接在吸料管外管的内壁上。

Description

一种罐车粉料全深度截面取样器

技术领域

本实用新型属于粉料取样技术领域，具体涉及一种罐车粉料全深度截面取样器。

背景技术

钢铁企业每天有大量的KR脱硫剂、脱硫石灰、钙质石灰粉、镁质石灰粉等原料进厂，用作炼钢、烧结用的辅料及熔剂，对钢水及烧结矿的质量起着十分重要的作用，其质量的好坏直接影响钢水和烧结矿的质量，因此在以上原料进厂前，钢铁企业需对其质量进行抽检(确保符合企业生产需求)，抽检质量也作为采购费用结算的标准。

在原料自动采样机普及使用后，钢铁企业在原有原料的基础上会增加采购脱硫石灰进厂(通常是采用罐车装运进厂)，而常规的原料自动采样机无法对罐车粉料进行采样，故只能通过人工取表层样品。

常规的取样方法为：原取上层样品方法：罐车进厂后，取样人员在进厂检验现场通过检验平台上到罐车顶部，打开取料口的盖子，使用铲子取上层样。

现有取上层样品方法的缺点：由于粉料特性，再加上盖口小，只能取到罐体仓位内20—30cm深度的局部样品，样品代表性差。

现有取下层样品方法：罐车行驶到待卸料的现场(取样人员也需到卸料现场)，通过罐车罐体的放料管进行卸料，罐体内下层物料卸至地面上形成小堆，在小堆上进行取样。

现有取下层样品方法的缺点：取样人员必须到卸料现场完成取样，由于罐车卸料时间长(完成一个仓位卸料需30分钟左右)，既耗费取样时间，又难以通过卸料时间进度来判断所取到物料所处的仓位层面(上、中、下)。另外由于罐车卸料现场缺少有效的工艺监控措施，整个取样过程无法排除人为干预因素，无法保证取样工艺纪律的执行。另一方面，到卸料现场进行取样，作业环境、取送样路上都存在很大的安全隐患，而且必须另外占用人力资源。且由于罐车卸料需服从生产需求安排，取样时经常要等待，短则半小时至1小时，长则2～3小时，取样效率非常低。

取中层样品：由于罐车特点，无法取到中层样品

据了解，国内暂无符合罐车粉料取样的取样装置可使罐车装运的粉料在取样过程做到全深度截面取样(因为只有确保全深度截面取样才能最大程度保证所取样品的均匀性和检测质量代表性)，无法确保罐车装运进厂的粉状原料符合企业生产的质量要求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便，可快速、便捷、可对全深度截面进行取样的罐车粉料全深度截面取样器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种罐车粉料全深度截面取样器，包括吸料动力装置和吸料通道，吸料通道的一端与吸料动力装置连通，吸料通道的另一端通过罐车的罐口伸入到罐车的粉料中，所述吸料动力装置为吸尘器，吸料通道包括空心吸料管，吸尘器工作将罐车中的粉料通过空心吸料管抽吸到吸尘器中，空心吸料管采用硬质PVC或不锈钢材质。

进一步的，所述空心吸料管为双层结构，空心吸料管包括用于防止物料塌陷的吸料管外管和用于进料的吸料管内管，吸料管内管与吸尘器连接，吸料管内管嵌套在吸料管外管中。

进一步的，所述空心吸料管还包括过渡软管，过渡软管的一端与吸尘器连接，过渡软管的另一端与吸料管内管连通，吸料管内管的另一端为吸料口。

进一步的，所述吸料管内管与吸料管外管之间设有支撑条，支撑条的一侧连接在吸料管内管的外壁上，支撑条的另一侧连接在吸料管外管的内壁上。

进一步的，所述吸料管内管与吸料管外管之间的横截面面积与吸料管内管的横截面面积相等。

进一步的，所述空心吸料管的长度等于罐口与罐底部之间最长的距离，

采用本实用新型技术方案的优点为：

1、本实用新型的取样器实现了罐车粉料的全深度截面取样，可杜绝原料供应商弄虚作假的情况发生，维护企业利益；而且提高了所取罐车粉料样品的代表性，可促进供应商提高进厂罐车原料的质量。

2、使用本实用新型的罐车粉料取样器，结合配套的取样平台进行取样，无需再去卸料现场进行取样，可实现在短时间内对多个品种及多批次的罐车原料进行取样；最大程度地减少了人为干预因素，因为在固定的取样平台上使用罐车粉料取样器进行取样，整个取样过程都可在视频监控下进行，保证了取样过程中的工艺纪律。

3、本实用新型通过从上至下渐进式抽吸取样的方式，可以实现对整个罐体内物料从上到下全深度截面的取样，也可对上、中、下各层面任意一层面的原料进行随机取样。

4、本实用新型将空心吸料管为双层结构，可防止由于吸料管进口处的粉料不断被吸入管内，周边的粉料容易发生坍塌，快速填埋吸管口附近的空间，导致吸料装置无法产生负气压，致使吸料装置失效，无法吸取物料的现象发生；支撑条的设置可使吸料管内管与吸料管外管的相对位置保持固定，以保持足够的空间间距，以保证吸料管进口周围有足够的空间用于产生负气压，确保抽吸力度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型罐车粉料全深度截面取样器整体结构示意图。

图2为常规罐车罐体示意图。

图3为本实用新型双层空心吸料管横截面示意图。

上述图中的标记分别为：1、吸料动力装置；2、过渡软管；3、吸料管外管；4、吸料管内管；5、吸料口；6、支撑条。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1、图2、图3所示，一种罐车粉料全深度截面取样器，包括吸料动力装置1和吸料通道，吸料通道的一端与吸料动力装置1连通，吸料通道的另一端通过罐车的罐口伸入到罐车的粉料中，所述吸料动力装置1为吸尘器，吸料通道包括空心吸料管，吸尘器工作将罐车中的粉料通过空心吸料管抽吸到吸尘器中。

罐车装运进厂的物料都属于颗粒状(KR脱硫剂粒度要求0.3—2.5mm≥85％)或粉状(脱硫石粉粒度要求-0.067mm≥90％)，装运的物料特点是水分低、比较干燥。针对罐车装运粉料的特点，可通过使用一种可产生足够大负气压的吸尘器作为罐车粉料的取样的吸料动力装置，连接一根合适长度的空心管作为吸料通道，以实现快速抽吸粉料进行取样。

通过多次实验，选用功率2000W以上，容量7L以上的工业吸尘器可达到有效、快速抽吸粉料的效果，适用于目前所有进厂的罐车粉(粒)状物料，其有效容量可达到6kg以上的取样量，确保取样量符合检测要求。通过从上至下渐进式抽吸取样的方式，可以实现对整个罐体内物料从上到下全深度截面的取样，也可对上、中、下各层面任意一层面的原料进行随机取样。

由于在使用常规单层吸料管对罐车内的粉料进行吸取时，吸料管进口处的粉料不断被吸入管内，周边的粉料容易发生坍塌，快速填埋吸管口附近的空间，导致吸料装置无法产生负气压，致使吸料装置失效，无法吸取物料。将空心吸料管为双层结构，空心吸料管包括用于防止物料塌陷的吸料管外管3和用于进料的吸料管内管4，吸料管内管4与吸尘器连接，吸料管内管4嵌套在吸料管外管3中。吸料管内管4与吸料管外管3之间设有支撑条6，支撑条6的一侧连接在吸料管内管4的外壁上，支撑条6的另一侧连接在吸料管外管3的内壁上，支撑条6的长度与吸料管内管4长度相等。支撑条6的设置可使吸料管内管4与吸料管外管3的相对位置保持固定，以保持足够的空间间距，以保证吸料管进口周围有足够的空间用于产生负气压，确保抽吸力度。

根据产生负气压供给量的理论测算，吸管外管直径D和吸管内管直径d应满足下列关系：

吸料管内管4与吸料管外管3之间的横截面面积与吸料管内管4的横截面面积相等，即图3中阴影部分的面积＝吸料管内管横截面的面积，满足关系式

即

时，产生的负气压效果最佳。阴影部分为空心，用于产生负气压。

根据多次实验，得出吸料效果最佳的外管直径和内管直径数值为：D＝30mm，d＝21mm。

空心吸料管还包括过渡软管2，过渡软管2的一端与吸尘器连接，过渡软管2的另一端与吸料管内管4连通，吸料管内管4的另一端为吸料口5并通过罐车的罐口伸入到罐车的粉料中。

空心吸料管的长度等于罐口与罐底部之间最长的距离，这样空心吸料管可取到每个仓位内任意一点的原料，确保满足罐车任意部位原料的取样需求，不存在取样盲区。

经过对装运原料进厂的罐车进行测量统计，绝大部分罐车的罐体7内部最大高度约为2.6米，最大宽度约为2.2米，最大长度约为9米，将罐体分为仓位Ⅰ71、仓位Ⅱ72和仓位Ⅲ73三个仓位，每个仓位长约3米，如图2所示。

根据罐体的特点，从罐口A点到罐壁B点的距离为1.5米，罐体垂直深度BC段为2.6米，由此可测算得出罐口A点至罐壁底部最远端C点的距离为3米，此距离为整段仓位取样最远距离。因此，选用长度为3米的空心吸料管即可取到每个仓位内任意一点的原料，可满足罐车任意部位原料的取样需求，不存在取样盲区，如个别车辆罐体尺寸大于此范围只需增加空心吸料管长度即可。考虑到抽吸取样过程中需不断操作取样空心吸料管使其深入罐体，为防止空心吸料管变形及便于其深入罐体，另考虑到粉料的腐蚀性，空心吸料管宜选用硬质PVC或不锈钢材质。

采用本实用新型罐车粉料全深度截面取样器取样时，罐车司机系好安全带，由取样平台架桥上罐车，打开需取样仓位的盖子；取样人员系好安全带，登上罐车顶部准备取样，另一取样人员在取样平台操作取样器开关，并做好罐车顶部人员的监护工作。

取样时先开启取样器开关，检查各接头、连接管以及吸尘器是否漏气；具体操作为：手握空心吸料管，使管口试接触料面，观察物料是否吸入吸料管，确定物料正常吸入吸料管后，握紧空心吸料管均匀用力使空心吸料管匀速下行，同时左右轻微摇动空心吸料管，并注意过渡软管2不要折弯，保持过渡软管2通畅；此时能听到物料在空心吸料管及过渡软管内流动的声音，如果无此声音，需抽出空心吸管检查是否有异物或大颗粒物料造成吸料管或过渡软管堵塞，以及其它原因，排除故障后，可继续取样。步骤d.当空心吸料管下行触碰到罐体底部时，手握空心吸料管稍停顿几秒，优选为3-5秒；取样结束后，关闭取样器电源，并缓慢抽出空心吸料管，打开吸尘器盖，取出样品，并及时清扫取样器。

在收集样品时需仔细观察集样桶内所取样品的粒度、颜色等是否有异常；如有异常就必须针对所取层面的物料再进行重复抽查取样，以确保所取样品的代表性。为提高操作安全性和取样便捷性，使用本取样器时可配备固定的取样操作平台，要求罐车在固定取样点进行取样待检，取样平台可安装视频监控最大程度防止人为干预因素。本实用新型的取样器实现了罐车粉料的全深度截面取样，也可杜绝原料供应商弄虚作假的情况发生，维护企业利益。

新钢公司在使用本实用新型设计的罐车粉料取样器之前，对进厂罐车粉料是通过人工取样，据统计，2015年度全年检测到的罐车粉料上下层成份数据严重偏离合同要求的有12批，平均每月一批。而在使用本实用新型设计的罐车粉料取样器后，2016年从未出现上下层数据严重偏离合同要求的情况。在钙镁质原抽查比对方面，新钢公司2016年使用本实用新型罐车粉料取样器共抽查钙镁质石灰粉135批，并与烧结检验成份进行了比对，其合格率达100％。因此，使用本实用新型罐车粉料取样器进行取样，提高了所取罐车粉料样品的代表性，可促进供应商提高进厂罐车原料的质量。

提高了效率，使用上述罐车粉料取样器，10分钟左右就可完成一次取样。人力资源配置方面，因为不用派人在卸料现场等候取样，相比原取样方法可减少取样人员2人，并降低了劳动强度。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种罐车粉料全深度截面取样器，其特征在于：包括吸料动力装置(1)和吸料通道，吸料通道的一端与吸料动力装置(1)连通，吸料通道的另一端通过罐车的罐口伸入到罐车的粉料中，所述吸料动力装置(1)为吸尘器，吸料通道包括空心吸料管，吸尘器工作将罐车中的粉料通过空心吸料管抽吸到吸尘器中，空心吸料管采用硬质PVC或不锈钢材质。

2.如权利要求1所述的一种罐车粉料全深度截面取样器，其特征在于：所述空心吸料管为双层结构，空心吸料管包括用于防止物料塌陷的吸料管外管(3)和用于进料的吸料管内管(4)，吸料管内管(4)与吸尘器连接，吸料管内管(4)嵌套在吸料管外管(3)中。

3.如权利要求2所述的一种罐车粉料全深度截面取样器，其特征在于：所述空心吸料管还包括过渡软管(2)，过渡软管(2)的一端与吸尘器连接，过渡软管(2)的另一端与吸料管内管(4)连通，吸料管内管(4)的另一端为吸料口(5)。

4.如权利要求2或3所述的一种罐车粉料全深度截面取样器，其特征在于：所述吸料管内管(4)与吸料管外管(3)之间设有支撑条(6)，支撑条(6)的一侧连接在吸料管内管(4)的外壁上，支撑条(6)的另一侧连接在吸料管外管(3)的内壁上。

5.如权利要求4所述的一种罐车粉料全深度截面取样器，其特征在于：所述吸料管内管(4)与吸料管外管(3)之间的横截面面积与吸料管内管(4)的横截面面积相等。

6.如权利要求5所述的一种罐车粉料全深度截面取样器，其特征在于：所述空心吸料管的长度等于罐口与罐底部之间最长的距离，

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