CN216926476U - 球团粒度在线测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种球团粒度在线测量系统，其结构包括位于圆盘造球机下方的球团漏斗，在球团漏斗的下端口连通有若干球团分料槽，在每个球团分料槽的下端口布置一个振动测量装置，振动测量装置包括挡料板，在挡料板上安装有振动传感器，振动传感器和数据处理装置信号之间信号连接。本实用新型的球团粒度在线测量系统还包括皮带机，皮带机位于挡料板的下方，在皮带机上设置有皮带秤。本实用新型通过测量球团撞击挡料板产生的振动来测量球团的粒度，实现在线测量和分析，便于及时对圆盘造球机的参数进行调整，且不会受到粉尘和环境的干扰，测量结果比较准确。

Description

球团粒度在线测量系统

技术领域

本实用新型涉及一种球团生产设备，具体地说是一种球团粒度在线测量系统。

背景技术

在球团生产线中，利用圆盘造球机造球，具体工艺如下：混合料仓下设置皮带秤定量将混合料给到造球盘上；每个造球盘的进料溜槽配有松料器，将压实的混合料疏料后向造球盘布料；造球盘上有喷淋设施，对造球盘的不同部位喷水，方便物料成球，造球盘造好的生球通过集料胶带机运至链篦机室生球布料系统进行布料；集料胶带机上设皮带秤，检测生球的产量，控制链篦机的料厚。

造球盘生产合格的粒度为一个范围值，范围以外的球团需要经过筛分，分离出来后重新破碎后回到造球室内造球。

为了使合格粒度的球团比例达到最大，减少范围外的比例，减少无效造球量，提高生产效率，减小后期筛分、破碎和重新造球的工作量，对造球盘的调节手段包括以下几种：调整圆盘的转速；调整圆盘的倾角；调整喷水量；调整喷水速度和位置；调整物料内各种成分的配比。

各种参数的调整需要根据合格球团的比例(球团的粒度组成)变化对应的进行调整，测量球团的粒度组成及时反馈是校核调整效果的关键，目前大部分是人工取样，筛分测量，反馈速度慢，不利于及时调整相关参数。

如果能够在线测量球团粒度组成的比例，就能够及时反馈，通过计算机根据反馈结果及时调整造球盘的行管参数，就能够有效提高球团的成品率，提高生产效率。

目前的球团在线测量技术采用的是图像分析法，在造球盘相应位置安装摄像设备，通过摄像设备进行拍摄，通过对照片进行图像处理以进一步分析球团的粒度组成。但这种方式很容易受到粉尘和环境的干扰，如果粉尘较多、光线不理想或球团聚集在一起时，无法拍摄到清晰的图像，导致无法准确地对球团粒度进行测量分析。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种球团粒度在线测量系统，以解决现有球团在线测量技术采用图像分析容易受到粉尘和环境的干扰，导致无法准确测量球团粒度的问题。

本实用新型是这样实现的：一种球团粒度在线测量系统，包括：球团漏斗，位于圆盘造球机的下方，用于接收圆盘造球机输出的球团并对下落的球团进行缓冲。

球团分料槽，共有若干个且同时和所述球团漏斗的下端口连通，用于将球团依次排出。

振动测量装置，包括挡料板和设置于所述挡料板上的振动传感器，在每个所述球团分料槽的出料口设置有一个挡料板，用于测量球团落在挡料板上时产生的振动信号。

以及数据处理装置，与所述振动传感器信号连接，用于记录、存储以及分析振动信号，得到球团的粒度数据并进行分析。

本实用新型的球团粒度在线测量系统还包括皮带机，用于接收从挡料板落下的球团并将球团向下一个工序输送，在所述皮带机上设置有皮带秤，用于测量一段时间内所输送的球团的总质量。

进一步地，所述球团分料槽包括相互连通的倾斜段和竖直段，所述倾斜段的上端口和所述球团漏斗的下端口连通，所述竖直段的下端口正对所述挡料板。

进一步地，所述球团分料槽的上端口只允许一个球团通过。

进一步地，所述挡料板倾斜布置。

进一步地，所述数据处理装置包括计算机，所述计算机通过通讯模块和所述振动传感器信号连接，同时与圆盘造球机的参数控制装置信号连接。

本实用新型通过测量球团撞击挡料板时产生的振动信号来分析计算球团的粒度。在圆盘造球机的出口设置球团漏斗，球团漏斗对落入的所有球团进行缓冲，使球团继续下落的初速度接近0。然后通过球团分料槽对球团进行分流，使从圆盘造球机的出口落下的球团从不同的球团分料槽落下，每个球团分料槽具有合适的下球量，保证球团能够依次排出，防止多个球团同时落在一个挡料板上影响测量结果的准确性。

球团落在挡料板上时，撞击挡料板产生振动，振动由振动传感器感应并产生相应的振动信号，振动信号传输至数据处理装置，通过相应的转换关系，根据振动信号计算出球团的粒度，对球团粒度进行统计分析，便可分析球团粒度的比例，以及球团粒度的变化趋势，这些分析结果就可以作为依据以对圆盘造球机的转速、倾角、喷水量、成分配比等进行调整，以保证合格粒度比例的最大化。

本实用新型通过测量球团撞击挡料板产生的振动来测量球团的粒度，实现在线测量和分析，便于及时对圆盘造球机的参数进行调整，且不会受到粉尘和环境的干扰，测量结果比较准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的侧视图。

图中：1、圆盘造球机；2、球团漏斗；3、球团分料槽；4、挡料板；5、振动传感器；6、数据处理装置；7、皮带机；8、球团颗粒；3-1、倾斜段；3-2、竖直段。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括位于圆盘造球机1下方的球团漏斗2，在球团漏斗2的下端口连通有若干球团分料槽3，在每个球团分料槽3的下端口布置一个振动测量装置，振动测量装置包括挡料板4，在挡料板4上安装有振动传感器5，振动传感器5和数据处理装置6信号之间信号连接。

本实用新型的球团粒度在线测量系统还包括皮带机7，皮带机7位于挡料板4的下方，球团颗粒8落到挡料板4上后弹落至皮带机7的输送带上，由输送带输送至下一工序。在皮带机7上设置有皮带秤，通过皮带秤测量输送带上某一时刻所运输的球团的总重量。

其中，球团分料槽3的个数根据造球机的出料量确定，以保证每个球团分料槽3内的球团颗粒8都依次下落，从而保证球团颗粒8依次间隔落在挡料板4上，这样振动传感器5测得的振动信号前后相互没有影响，以保证最后分析结果的准确性。

球团分料槽3包括相互连通的倾斜段3-1和竖直段3-2，倾斜段3-1的上端口和球团漏斗2的下端口连通，竖直段3-2的下端口正对挡料板4。倾斜段3-1将多个球团分料槽3分散开，便于在下方安装相对应的挡料板4，竖直段3-2使球团竖直下落。

由于球团颗粒8的直径绝大多数都在一个范围内，可以通过控制球团分料槽3的上端口的大小，以控制每次只允许一个球团颗粒8通过，这样就能够保证在同一时刻只有一个球团颗粒8撞击在同一个挡料板4上。

挡料板4倾斜布置，球团颗粒8落在挡料板4上后，会弹起一定的高度，然后落到挡料板4的同一侧，且能够保证球团颗粒8不会停留在挡料板4上，将皮带机7布置于挡料板4的该侧即可。

数据处理装置6包括计算机，计算机通过通讯模块和振动传感器5信号连接，同时与圆盘造球机1的参数控制装置信号连接。

本实用新型通过测量球团撞击挡料板4时产生的振动信号来分析计算球团的粒度。在圆盘造球机1的出口设置球团漏斗2，球团漏斗2对落入的所有球团进行缓冲，使球团继续下落的初速度接近0。然后通过球团分料槽3对球团进行分流，使从圆盘造球机1的出口落下的球团从不同的球团分料槽3落下，每个球团分料槽3具有合适的下球量，保证球团能够依次排出，防止多个球团同时落在一个挡料板4上影响测量结果的准确性。

球团落在挡料板4上时，撞击挡料板4产生振动，振动由振动传感器5感应并产生相应的振动信号，振动信号传输至数据处理装置6，通过相应的转换关系，根据振动信号计算出球团的粒度，对球团粒度进行统计分析，便可分析球团粒度的比例，以及球团粒度的变化趋势，这些分析结果就可以作为依据以对圆盘造球机1的转速、倾角、喷水量、成分配比等进行调整，以保证合格粒度比例的最大化。

通过振动信号计算球团质量的原理可以参考借鉴专利CN201811573979.6《基于冷灰斗振动信号的锅炉落渣监测和控制方法》中相关的技术方案，也可以利用下面的原理：

根据动量守恒公式M1×V1 = M2×V2=F1×T1，其中：M1为挡料板4、振动传感器5以及固定件的总质量；V1为挡料板4受到冲击后的速度变化；M2为球团颗粒8的质量；V2为球团冲击挡料板4后发生的速度变化；F1为挡料板4的受力；T1为挡料板4的受力时间。

可知，球团颗粒8的质量M2=M1×V1/V2，其中，挡料板4和传感器的质量为已知，当挡料板4的位置固定后，球团的下落可以近似为自由落体运动，所有的球团颗粒8冲击挡料板4的速度基本一致。

球团颗粒8冲击挡料板4后，挡料板4会产生振动，挡料板4背面的振动传感器5可以测量出挡料板4振动过程的平均速度V3、加速度A1和振动频率N。

设V2=η×V3，其中η为相关性系数，则单个球团颗粒8的质量为M2=M1×V1/（η×V3）。其中η为固定值，可以通过多种不同方式测量的粒度对比分析确定η的范围。

而F1=M1×A1，根据振动传感器5测量的加速度A1，可以计算出挡料板4的受力F1。

当造球机排出的球团连续冲击挡料板4时，挡料板4的受力F1=M2×V2/T1= M1×A1，则M2/T1= M1×A/ V2。其中M2/T1为每个落料口单位时间的下球量M3，而根据测量的加速度可以计算出单位时间的下球量M3。

根据以上公式可以看出：根据振动传感器5测量挡料板4的平均速度V3、加速度A1都可以计算出单个球团颗粒8的质量。

单位时间下球量为M3=M2×N。根据振动频率N，可以计算出单个球团颗粒8的质量和单位时间的产量M3（单位时间的落球量），这个数据也可以通过输送球团皮带上的皮带秤计量出来，然后反推计算出来单个球团颗粒8的质量M2。

单位时间下球量M3还可以这样计算：用皮带秤称量出来的总输送质量除以球团颗粒8在皮带机7上运输所需时间，然后再除以球团分料槽3的数量来基本确定，计算得到的M3作为校核数据。

计算机通过上述公式自动计算球团颗粒8的质量，球团的密度是基本固定的，便可根据球团的密度换算出来球团的粒度。从而实现测量测量球团撞击挡料板4产生的振动来测量球团的粒度，实现在线测量和分析，根据测得的数据能够及时对圆盘造球机1的参数进行调整。由于不需要拍摄图像并对图像进行处理，所以不会受到粉尘和环境的干扰，测量结果比较准确。

Claims (6)

1.一种球团粒度在线测量系统，其特征在于，包括

球团漏斗，位于圆盘造球机的下方，用于接收圆盘造球机输出的球团并对下落的球团进行缓冲；

球团分料槽，共有若干个且同时和所述球团漏斗的下端口连通，用于将球团依次排出；

振动测量装置，包括挡料板和设置于所述挡料板上的振动传感器，在每个所述球团分料槽的出料口设置有一个挡料板，用于测量球团落在挡料板上时产生的振动信号；以及

数据处理装置，与所述振动传感器信号连接，用于记录、存储以及分析振动信号，得到球团的粒度数据并进行分析。

2.根据权利要求1所述的球团粒度在线测量系统，其特征在于，还包括皮带机，用于接收从挡料板落下的球团并将球团向下一个工序输送，在所述皮带机上设置有皮带秤，用于测量一段时间内所输送的球团的总质量。

3.根据权利要求1所述的球团粒度在线测量系统，其特征在于，所述球团分料槽包括相互连通的倾斜段和竖直段，所述倾斜段的上端口和所述球团漏斗的下端口连通，所述竖直段的下端口正对所述挡料板。

4.根据权利要求1所述的球团粒度在线测量系统，其特征在于，所述球团分料槽的上端口只允许一个球团通过。

5.根据权利要求1所述的球团粒度在线测量系统，其特征在于，所述挡料板倾斜布置。

6.根据权利要求1所述的球团粒度在线测量系统，其特征在于，所述数据处理装置包括计算机，所述计算机通过通讯模块和所述振动传感器信号连接，同时与圆盘造球机的参数控制装置信号连接。

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