CN216935841U - 尾砂混合料搅拌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种尾砂混合料搅拌系统，包括：拌缸、第一传送带、料仓、粉料仓、电控水箱、含水量检测装置、重量检测装置和控制器。含水量检测装置用于检测通过料仓的出料口物料的含水量以及通过拌缸出料口处混合物料含水量；重量检测装置检测通过料仓出料口处物料的重量以及通过拌缸的出料口混合物料重量；控制器与含水量检测装置、重量检测装置、电控水箱和第一传送带电连接，控制器根据检测结果控制第一传送带的频率和电控水箱的水量。本实用新型提供的尾砂混合料搅拌系统，通过含水量检测装置、重量检测装置获取的参数，以通过控制器根据检测结果控制第一传送带的频率和电控水箱的水量，以保证混合料的拌和质量。

Description

尾砂混合料搅拌系统

技术领域

本实用新型涉及工业废渣处理领域，尤其涉及一种尾砂混合料搅拌系统。

背景技术

近年来可持续发展理念深入人心，工业废渣在工程材料中的再生利用已成为一种趋势，这种技术手段不仅可以有效处理固废，更能节约社会资源、保护生态环境，是目前工程技术人员致力推广的技术方向之一。铁尾矿砂是铁矿石经磨细、分选后产生的粒径小于4.75mm 的颗粒，是工业固体废弃物的主要组成部分。外许多学者致力于将铁尾矿砂应用于工程材料中的研究并取得了大量成果，将铁尾矿砂分别应用于道路基层具有一定的可行性。

但由于铁尾矿砂粒径较细，一般采用湿法生产，以避免粉尘污染环境，因此铁尾矿砂的含水量一般均较高，铁尾矿砂一般堆积于尾砂库中，大量的铁尾矿砂堆积，尾砂堆中的水会向下渗透，因此会造成含水不均。当铁尾矿砂运输至拌合站时，由于需要提前备料，因此会出现铁尾矿砂含水量高处及表面低、低处及内部高，含水量分布不均匀。尽管在有条件的情况下，提早数天进仓储存，防止受雨水影响，也仅仅只能减小含水差异，不能避免此问题。含水不均会导致进料时铁尾矿砂质量和含水控制均不准确，目前对于混合料含水量控制方法一般为将混合料运至现场进行摊铺，根据现场混合料含水量反馈至拌合站从而对混合料的含量进行调控，这种方法存在一定的弊端，因此有必要在进料前和拌和时对铁尾矿砂和混合料的含水量进行动态监测，只有从源头对含水量进行较为准确的控制才能保证混合料的拌和质量。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种尾砂混合料搅拌系统，解决现有方法无法对尾砂混合料的含水量进行较为准确的控制的问题。

本实用新型实施例提供一种尾砂混合料搅拌系统，包括：

拌缸和第一传送带；

料仓，所述料仓的出料口通过所述第一传送带与所述拌缸的进料口连通；

粉料仓，所述粉料仓的出料口与所述拌缸的进料口连通；

电控水箱，所述电控水箱与所述拌缸的进料口连通；

含水量检测装置，用于检测通过所述料仓的出料口处物料的含水量以及通过所述拌缸的出料口处混合物料的含水量；

重量检测装置，用于检测通过所述料仓的出料口处物料的重量以及通过所述拌缸的出料口处混合物料的重量；

控制器，所述控制器与所述含水量检测装置、所述重量检测装置、所述电控水箱和所述第一传送带电连接，所述控制器用于根据检测结果控制所述第一传送带的频率和所述电控水箱的水量。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述料仓和所述第一传送带均设有多个，每个所述料仓均通过一对应的所述第一传送带与所述拌缸的进料口连通。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述重量检测装置包括：

多个第一重量检测单元，每个所述第一重量检测单元均与所述控制器电连接，设置在相应的所述料仓的出料口，分别用于检测通过不同所述料仓的出料口物料的重量；

第二重量检测单元，所述第二重量检测单元与所述控制器电连接，设置在所述拌缸的出料口，用于检测通过所述拌缸的出料口处混合物料的重量。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述第一重量检测单元和所述第二重量检测单元均为皮带秤。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述含水量检测装置包括：

第一含水量检测单元，所述第一含水量检测单元与所述控制器电连接，设置在所述料仓的出料口，用于检测所述料仓的出料口处物料的含水量；

第二含水量检测单元，所述第二含水量检测单元与所述控制器电连接，设置在所述拌缸的出料口，用于检测所述拌缸出料口处物料的含水量。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述第一含水量检测单元和所述第二含水量检测单元均为含水量测定仪。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述含水量测定仪设有传感器探头，所述第一含水量检测单元的所述传感器探头设置在所述料仓中，所述第二含水量检测单元的所述传感器探头设置在所述拌缸中。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述尾砂混合料搅拌系统还包括：

第二传送带和储料仓，所述拌缸的出料口通过所述第二传送带与所述储料仓的进料口连通。

根据本实用新型一个实施例提供的尾砂混合料搅拌系统，所述储料仓的中设有通过气缸驱动的振动器。

本实用新型提供的尾砂混合料搅拌系统，设有拌缸、第一传送带、料仓、粉料仓、电控水箱、含水量检测装置、重量检测装置和控制器。含水量检测装置用于检测通过料仓的出料口处物料的含水量以及通过拌缸出料口处混合物料的含水量；重量检测装置检测通过料仓出料口处物料的重量以及通过拌缸的出料口混合物料重量，通过含水量检测装置、重量检测装置获取的参数，控制器根据检测结果控制第一传送带的频率和电控水箱的水量，以保证混合料的拌和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的搅拌装置的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的含水量测定仪的示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的尾砂混合料含水量的调控方法的流程图；

图4是本实用新型另一实施例提供的尾砂混合料含水量的调控方法的流程图；

附图标记：1、料仓；2、第一传送带；3、粉料仓；4、拌缸；5、第一含水量测定仪；51、传感器探头；6、第二含水量测定仪；7、电控水箱；8、第二传送带；9、储料仓。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种尾砂混合料搅拌系统，该搅拌装置如图1所示，包括：料仓1、第一传送带2、粉料仓3、拌缸4、重量检测装置、含水量检测装置和电控水箱7等结构。

料仓1和粉料仓3用于装载物料。料仓1的出料口通过第一传送带2与拌缸4的进料口连通。第一传送带2用于运载料仓1中的物料，粉料仓3的出料口与拌缸4的进料口连通。电控水箱7与拌缸4的进料口连通。工作过程中，料仓1和粉料仓3中的物料在拌缸4中混合，配合电控水箱7的水进行搅拌，以进行混合料的加工。

根据用户不同的需求，料仓1和第一传送带2一般均设有多个，每个料仓1均通过一对应的第一传送带2与拌缸4的进料口连通。为简化控制过程，各第一传动带2和拌缸4之间可设置用于汇总物料的传送带统一输送。

在这一过程中，含水量检测装置用于检测通过料仓1的出料口处物料的含水量以及通过拌缸4的出料口处混合物料的含水量。

重量检测装置用于检测通过料仓1的出料口处物料的重量以及通过拌缸4的出料口处混合物料的重量。即其可测量得到实际干重和混合后的实际干重。结合含水量检测装置获取的实际含水量和混合实际含水量，可以得到混合前各物料的实际干湿含量，以及混合后物料的实际混合干湿含量。

控制器与含水量检测装置、重量检测装置、电控水箱7和第一传送带2电连接，控制器用于根据检测结果控制第一传送带2的频率和电控水箱7的水量。

具体地，如图3所示，该调控方法包括如下步骤：

步骤S1：获取多个物料中部分或全部物料的正常干湿含量和实际干湿含量，以及全部物料混合后的正常进水量、混合实际含水量和混合正常含水量。

步骤S2：根据部分或全部物料的正常干湿含量和实际干湿含量，调节全部物料总体的设定进料量并生成第一调水量。

步骤S3：根据混合实际含水量和混合正常含水量确定第二调水量；根据正常进水量、第一调水量和第二调水量确定设定进水量。

调控过程中，先通过含水量检测装置和重量检测装置获取多个物料中全部物料的含水量和重量，获取正常运行时的正常干湿含量和发生变化时候的实际干湿含量。由于某些物料无法检测含水量，因此也可仅通过部分物料的含水量和重量，获取其中部分物料的正常干湿含量和实际干湿含量。

然后通过通过含水量检测装置和重量检测装置获取正常进水量，并获取实际干湿含量和混合正常含水量。根据部分或全部物料的正常干湿含量和实际干湿含量，调节全部物料总体的设定进料量，提供下料质量反馈以便较准确的调整下料口的第一传送带2的频率，保证集料质量。

同时利用部分或全部物料的正常干湿含量和实际干湿含量生成第一调水量。根据混合实际含水量和混合正常含水量确定第二调水量。根据正常进水量、第一调水量和第二调水量确定设定进水量。

其中，设定进水量＝正常进水量+第一调水量+第二调水量。

本实用新型提供的尾砂混合料搅拌系统，设有料仓1、第一传送带2、粉料仓3、拌缸4、重量检测装置、含水量检测装置和电控水箱7等结构。含水量检测装置用于检测通过料仓1的出料口处物料的含水量以及通过拌缸4出料口处混合物料的含水量；重量检测装置检测通过料仓1出料口处物料的重量以及通过拌缸4的出料口混合物料重量，通过含水量检测装置、重量检测装置获取的参数，控制器根据检测结果控制第一传送带2的频率和电控水箱7的水量，以保证混合料的拌和质量。

如图1所示，重量检测装置包括：多个第一重量检测单元和第二重量检测单元。每个第一重量检测单元均与控制器电连接，第一重量检测单元设置在相应的料仓1的出料口，分别用于检测通过不同料仓 1的出料口物料的重量。第二重量检测单元与控制器电连接，第二重量检测单元设置在拌缸4的出料口，用于检测通过拌缸4的出料口处混合物料的重量。

其中，第一重量检测单元和第二重量检测单元均为皮带秤。

含水量检测装置包括：第一含水量检测单元和第二含水量检测单元。第一含水量检测单元与控制器电连接，第一含水量检测单元设置在料仓1的出料口，用于检测料仓1的出料口处物料的含水量。第二含水量检测单元与控制器电连接，第二含水量检测单元设置在拌缸4 的出料口，用于检测拌缸4出料口处物料的含水量。

第一含水量检测单元和第二含水量检测单元均为含水量测定仪 (即微型水分测定仪)。通过电子元件将土壤或砂的含水率最终集中传输至控制器。具有质地坚硬且耐磨，体积小易拆卸，灵敏度高，并能实时监测含水量的特点。

本实施例中，第一含水量检测单元为第一含水量测定仪5，第二含水量检测单元为第二含水量测定仪6。如图2所示，含水量测定仪设有传感器探头51，第一含水量检测单元的传感器探头51设置在料仓1中，第二含水量检测单元的传感器探头51设置在拌缸4中。也即第一含水量测定仪5的传感器探头51设置在料仓1中，第二含水量测定仪6的传感器探头51设置在拌缸4中。

第一含水量测定仪5用于测量料仓1下料处物料的含水量(实际含水量)，可通过数据采集系统将实时监测的数据传输至控制器，控制器通过计算分析自动调节传送带速率保证下料质量。

第二含水量测定仪6用于测量混合物料的含水量(混合实际含水量)，可通过数据传输负反馈于控制器，控制器配合第一含水量测定仪5和第二含水量测定仪6的数据通过判断指令对混合料含水量进行调控。

此外，为便于收集混合物料，尾砂混合料搅拌系统还包括：第二传送带8和储料仓9，拌缸4的出料口通过第二传送带8与储料仓9 的进料口连通。完成混合后的混合物料可通过第二传送带8传输至储料仓9。在储料仓9进行卸料的过程中，为避免堵储料仓9中物料堵塞，储料仓9设有通过气缸驱动的振动器。在卸料时，振动器振动，避免物料结拱现象。

基于上述实施例，在步骤S2中调节全部物料总体的设定进料量的步骤中，由于物料设有多个，故而根据已获取的若干物料的正常干湿含量和实际干湿含量，对应获取多个调料量。基于正常进料量和多个调料量控制获取设定进料量。

具体地，若其中任一已获取的物料的实际含水量大于正常含水量，则生成相应物料的调料量的增加量。若其中任一已获取的物料的实际含水量小于正常含水量，则生成相应物料的调料量的减少量。最后根据调料量的增加量或减少量生成对应物料的调料量。

例如，在设有两个物料，且两个物料均获取了正常干湿含量和实际干湿含量，此时若第一物料的实际含水量大于正常含水量，则生成第一物料的调料量的增加量，根据该增加量生成对应第一物料的调料量。

若第二物料的实际含水量大于正常含水量，则生成第二物料的调料量的增加量，根据该增加量生成对应第二物料的调料量。此时，设定进料量＝正常进料量+第一物料的调料量+第二物料的调料量。若第二物料的实际含水量小于正常含水量，则生成第二物料的调料量的减少量，根据该减少量生成对应第二物料的调料量。此时，设定进料量＝正常进料量+第一物料的调料量-第二物料的调料量。

若第一物料的实际含水量小于正常含水量，则生成第一物料的调料量的减少量，根据该减少量生成对应第一物料的调料量。

若第二物料的实际含水量大于正常含水量，则生成第二物料的调料量的增加量，根据该增加量生成对应第二物料的调料量。此时，设定进料量＝正常进料量-第一物料的调料量+第二物料的调料量。若第二物料的实际含水量小于正常含水量，则生成第二物料的调料量的减少量，根据该减少量生成对应第二物料的调料量。此时，设定进料量＝正常进料量-第一物料的调料量-第二物料的调料量。通过调节第一传送带2的工作频率带完成设定进料量的调节。

完成设定进料量的调节后，为对准确性进行验证并传输至控制器进行负反馈。步骤S2中生成第一调水量的具体步骤包括：根据已获取的若干物料的正常干湿含量和实际干湿含量，对应获取多个第一调水量。

具体地，若其中任一已获取的物料的实际含水量大于正常含水量，则生成相应物料的第一调水量的减少量。若其中任一已获取的物料的实际含水量小于正常含水量，则生成相应物料的第一调水量的增加量。根据第一调水量的增加量或减少量生成对应物料的第一调水量。

例如，在设有两个物料，且两个物料均获取了正常干湿含量和实际干湿含量，此时若第一物料的实际含水量大于正常含水量，则生成第一物料的调料量的减少量。

若第二物料的实际含水量大于正常含水量，则生成第二物料的调料量的减少量。此时，第一调水量用于减小水量，第一调水量＝第一物料的调料量的减少量+第二物料的调料量的减少量。若第二物料的实际含水量小于正常含水量，则生成第二物料的调料量的增加量。此时，第一调水量＝丨第一物料的调料量的增加量-第二物料的调料量的增加量丨。

若第一物料的实际含水量小于正常含水量，则生成第一物料的调料量的增少量。

若第二物料的实际含水量大于正常含水量，则生成第二物料的调料量的减少量。此时，第一调水量＝丨第一物料的调料量的增加量- 第二物料的调料量的增加量丨。若第二物料的实际含水量小于正常含水量，则生成第二物料的调料量的增加量。此时，第一调水量用于增加水量，第一调水量＝第一物料的调料量的增加量+第二物料的调料量的增加量。

在步骤S3中根据混合实际含水量和混合正常含水量确定第二调水量的具体步骤包括：若获取的物料的混合实际含水量大于混合正常含水量，则生成减少量。若获取的物料的混合实际含水量小于混合正常含水量，则生成增加量。根据增加量或减少量生成第二调水量。即混合实际含水量大于混合正常含水量时，第二调水量＝减少量。混合实际含水量小于混合正常含水量时，第二调水量＝增加量。

在一个具体的实施例中，假设配比最佳含水率(混合正常含水量) ω。设置的初始含水率ω₀(正常运行时的含水量)，设置的初始流量 P₀，下料口含水量(实际含水量)ω₁，出料口含水量(混合实际含水量)ω₂，调节后含水率ω_*。

注：流量标定时P＝mv/3.6s(t/h)。

其中，m为取样长度S上所取集料重量，单位kg；V为供料皮带的速度，单位m/s；S为取样长度，单位m。

通过公式可知流量和质量呈正比关系，故可通过计算集料质量即可对流量进行转换调节，从而进行调控(所进集料干质量相等原则)。

正常情况下，正常的初始流量为P₀，对应的正常的初始质量为m₀，正常的含水量为ω_水0，含水质量为m_水0，生产配比中正常的初始的干质量为m_干0。

检测后发现含水量发生较大变化，实际含水量为ω_水1，对应的实际含水量为m_水1，由于初始设置质量一定，当含水量发生变化时，实际的集料干质量也将随之变化，因此，实际含水量ω_水1对应的实际质量为m_干1，下面讨论两种情况：

(1)当ω_水1大于ω_水0时，m_水1大于m_水0，故m_干1小于m_干0，因此需要调大总质量来保证干质量与生产配合比中相对应，因此所需调整干质量为m_*1＝m_干0-m_干1，又含水量为ω_水1，因此需要增加的质量为m_*1＝(m_干0-m_干1)*(1+ω_水1)，故调整好设置质量应为m₁＝m₀+m_*1, 通过控制器利用标定好的公式反算出传送带需要调至的速度，保证集料质量。

(2)当ω_水1小于ω_水0时，m_水1小于m_水0，故m_干1大于m_干0，因此需要调小总质量来保证干质量与生产配合比中相对应，因此所需调整干质量为m_*1＝m_干1-m_干0，又含水量为ω_水1，因此需要减少的质量为m_*1＝(m_干1-m_干0)*(1+ω_水1)，故调整好设置质量应为m₁＝m₀-m_*1, 通过控制器利用标定好的公式反算出传送带需要调至的速度，保证集料质量。

正常情况下，当ω大于ω₀时，调大加水量为ω_*＝ω-ω₀。当ω小于ω₀时，调小加水量为ω_*＝ω₀-ω。

由于集料含水率不同，再加之加水量可能存在误差一定，因此通过出料口含水量测定，负反馈给控制器，如图4所示，控制加水量，从而控制混合料的含水量，进而从源头上控制混合料拌和质量，具体步骤如下：

首先生成第一调水量，当ω₀≥ω₁时，第一调水量＝ω_*1＝ω₀-ω₁，此时调大加水量ω_*1，通过上述方案调小传送带流量至P_*1。

当ω₀＜ω₁时，第一调水量＝ω_*2＝ω₁-ω₀，此时调大加水量ω_*2，通过上述方案调大传送带流量至P_*2。

然后确定第二调水量，当ω≥ω₂时，第二调水量＝ω_*3＝ω₀-ω₂，此时调大加水量ω_*3。

当ω＜ω₂时，第二调水量＝ω_*4＝ω₂-ω₀，此时调大加水量ω_*4。

最后，通过公式设定进水量＝＝正常进水量+第一调水量+第二调水量，调节设定进水量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，包括：

拌缸和第一传送带；

料仓，所述料仓的出料口通过所述第一传送带与所述拌缸的进料口连通；

粉料仓，所述粉料仓的出料口与所述拌缸的进料口连通；

电控水箱，所述电控水箱与所述拌缸的进料口连通；

含水量检测装置，用于检测通过所述料仓的出料口处物料的含水量以及通过所述拌缸的出料口处混合物料的含水量；

重量检测装置，用于检测通过所述料仓的出料口处物料的重量以及通过所述拌缸的出料口处混合物料的重量；

控制器，所述控制器与所述含水量检测装置、所述重量检测装置、所述电控水箱和所述第一传送带电连接，所述控制器用于根据检测结果控制所述第一传送带的频率和所述电控水箱的水量。

2.根据权利要求1所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述料仓和所述第一传送带均设有多个，每个所述料仓均通过一对应的所述第一传送带与所述拌缸的进料口连通。

3.根据权利要求2所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述重量检测装置包括：

多个第一重量检测单元，每个所述第一重量检测单元均与所述控制器电连接，设置在相应的所述料仓的出料口，分别用于检测通过不同所述料仓的出料口物料的重量；

第二重量检测单元，所述第二重量检测单元与所述控制器电连接，设置在所述拌缸的出料口，用于检测通过所述拌缸的出料口处混合物料的重量。

4.根据权利要求3所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述第一重量检测单元和所述第二重量检测单元均为皮带秤。

5.根据权利要求1所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述含水量检测装置包括：

第一含水量检测单元，所述第一含水量检测单元与所述控制器电连接，设置在所述料仓的出料口，用于检测所述料仓的出料口处物料的含水量；

第二含水量检测单元，所述第二含水量检测单元与所述控制器电连接，设置在所述拌缸的出料口，用于检测所述拌缸出料口处物料的含水量。

6.根据权利要求5所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述第一含水量检测单元和所述第二含水量检测单元均为含水量测定仪。

7.根据权利要求6所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述含水量测定仪设有传感器探头，所述第一含水量检测单元的所述传感器探头设置在所述料仓中，所述第二含水量检测单元的所述传感器探头设置在所述拌缸中。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述尾砂混合料搅拌系统还包括：

第二传送带和储料仓，所述拌缸的出料口通过所述第二传送带与所述储料仓的进料口连通。

9.根据权利要求8所述的尾砂混合料搅拌系统，其特征在于，所述储料仓的中设有通过气缸驱动的振动器。

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