一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,特點(diǎn)是包括依次連接的交流穩(wěn)壓電源、檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元、信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和信號(hào)輸出單元,檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元包括變壓器,變壓器的鐵芯上端設(shè)置有磁路斷開(kāi)缺口,磁路斷開(kāi)缺口處設(shè)置有用于放置待測(cè)燒結(jié)礦樣品并使待測(cè)燒結(jié)礦樣品與鐵芯接觸連接的樣品測(cè)量腔室,變壓器的初級(jí)線圈與交流穩(wěn)壓電源連接,變壓器的次級(jí)線圈與信號(hào)采集單元連接,信號(hào)采集單元用于將采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)磁率信號(hào)并輸送給信號(hào)處理單元,信號(hào)處理單元用于將導(dǎo)磁率代入預(yù)先儲(chǔ)存的導(dǎo)磁率與氧化亞鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算得到待測(cè)燒結(jié)礦樣品的氧化亞鐵濃度,優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)成本低、分析速度快、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵廠在高爐煉鐵生產(chǎn)時(shí)大量使用燒結(jié)礦作為主要原料,燒結(jié)礦是通過(guò)將各種粉狀含鐵原料,配入適量的燃料和熔劑,加入適量的水,經(jīng)混合或造球后在高溫?zé)Y(jié)設(shè)備上使物料發(fā)生一系列物理化學(xué)變化,將礦粉顆粒黏結(jié)成塊獲得。燒結(jié)礦中氧化亞鐵的含量是燒結(jié)生產(chǎn)的一項(xiàng)綜合性指標(biāo),其含量與原料配比與燒結(jié)過(guò)程控制有直接關(guān)系。FeO是在熔融狀態(tài)下高溫產(chǎn)生的,F(xiàn)eO產(chǎn)生的越多需要的熱量越多,因此燒結(jié)礦中FeO越高,燃料消耗會(huì)升高;同時(shí)它與燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、低溫還原粉化率、還原性的相關(guān)性很大,是影響高爐爐況的一個(gè)重要參數(shù)。燒結(jié)礦中FeO的含量的準(zhǔn)確、快速測(cè)定對(duì)指導(dǎo)燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程控制和提高高爐性能具有重要的意義。
[0003]目前,燒結(jié)礦中氧化亞鐵含量的檢測(cè)方法有化學(xué)分析法、電位滴定法、X射線衍射熒光法等,一般大都采用酸溶,重鉻酸鉀容量滴定法,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有IS09035-1989《鐵礦石一酸溶亞鐵含量的測(cè)定一滴定分析法》和GB /T6730.8-86《鐵礦石一重鉻酸鉀容量法測(cè)定亞鐵量》等,測(cè)定時(shí)間一般為60min左右,其分析時(shí)間較長(zhǎng),不能滿足快捷、及時(shí)指導(dǎo)燒結(jié)生產(chǎn)的需要,耗時(shí)耗力,同時(shí)重鉻酸鉀等化學(xué)物質(zhì)及重金屬的排放,對(duì)環(huán)境造成一定的污染;X射線熒光法分析能夠快速測(cè)定燒結(jié)礦中全鐵含量,但是該過(guò)程通過(guò)選擇該元素不同波長(zhǎng)(靈敏度不同)及對(duì)應(yīng)熒光光強(qiáng)函數(shù)關(guān)系分析元素含量高低,它不能區(qū)分元素的化合價(jià)態(tài),因此只能分析測(cè)試鐵元素總含量,但不能區(qū)分是單質(zhì)鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵、四氧化三鐵等;X射線衍射熒光法從結(jié)構(gòu)上雖能區(qū)分FeO,但其固有原理測(cè)試FeO實(shí)際應(yīng)用效果不理想,同時(shí)該方法設(shè)備成本高,檢測(cè)重現(xiàn)性不能保證燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)際的應(yīng)用性,對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)性差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種檢測(cè)成本低、分析速度快、結(jié)果準(zhǔn)確的燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,包括依次連接的交流穩(wěn)壓電源、檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元、信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和信號(hào)輸出單元,所述的信號(hào)處理單元連接有標(biāo)準(zhǔn)信息儲(chǔ)存單元,所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元包括變壓器,所述的變壓器的鐵芯上端設(shè)置有磁路斷開(kāi)缺口,所述的磁路斷開(kāi)缺口處設(shè)置有用于放置待測(cè)燒結(jié)礦樣品并使待測(cè)燒結(jié)礦樣品與鐵芯接觸連接的樣品測(cè)量腔室,所述的變壓器的初級(jí)線圈與所述的交流穩(wěn)壓電源連接,所述的變壓器的次級(jí)線圈與所述的信號(hào)采集單元連接,所述的信號(hào)采集單元用于將采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)磁率信號(hào)并輸送給所述的信號(hào)處理單元,所述的信號(hào)處理單元用于接收所述的導(dǎo)磁率信號(hào)并調(diào)用所述的標(biāo)準(zhǔn)信息儲(chǔ)存單元中預(yù)先儲(chǔ)存的導(dǎo)磁率與氧化亞鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線,所述的信號(hào)處理單元用于將導(dǎo)磁率代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)燒結(jié)礦樣品的氧化亞鐵濃度將相應(yīng)氧化亞鐵濃度信號(hào)輸送到所述的信號(hào)輸出單元。
[0006]所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元設(shè)置有用于使變壓器的溫度保持在規(guī)定范圍的控溫儀。避免變壓器本身產(chǎn)生的熱量干擾電壓大小發(fā)生變化。
[0007]所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元設(shè)置有用于觸發(fā)啟動(dòng)所述的信號(hào)采集單元及時(shí)偵測(cè)采集變壓器的次級(jí)線圈產(chǎn)生的電壓大小的紅外線傳感器。當(dāng)測(cè)試樣品置入樣品測(cè)量腔室時(shí),紅外傳感器會(huì)發(fā)出進(jìn)入測(cè)試程序的控制信號(hào),此信號(hào)被用來(lái)觸發(fā)信號(hào)采集單元及時(shí)偵測(cè)次級(jí)線圈電壓變化,獲得穩(wěn)定的導(dǎo)磁系數(shù)。
[0008]所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元設(shè)置有用于不同待測(cè)燒結(jié)礦樣品的現(xiàn)場(chǎng)使用校準(zhǔn)的校正裝置,所述的校正裝置為與所述的變壓器連接的可調(diào)電阻。
[0009]所述的信號(hào)采集單元設(shè)置有用于待測(cè)燒結(jié)礦樣品的現(xiàn)場(chǎng)使用回歸零點(diǎn)的調(diào)零裝置。
[0010]所述的信號(hào)輸出單元為顯示屏,所述的顯示屏顯示內(nèi)容包括樣品導(dǎo)磁率及對(duì)應(yīng)氧化亞鐵含量,所述的控溫儀連接有當(dāng)變壓器溫度在規(guī)定范圍平衡時(shí)會(huì)以一定頻率穩(wěn)定閃爍的溫度指示燈。
[0011]原理:由于氧化亞鐵高低對(duì)應(yīng)磁化率變化,在幾何體積、體密度一定的情況下,對(duì)變壓器鐵芯磁通量干擾情況取決于氧化亞鐵含量變化。在輸入電壓信號(hào)不變的條件下,最終使得變壓器輸出信號(hào)發(fā)生變化。因此,接通交流穩(wěn)壓電源,由于鐵芯上存在磁路斷開(kāi)缺口,變壓器磁力線因空氣之阻隔,僅少量感應(yīng)到次級(jí)線圈,將待測(cè)燒結(jié)礦樣品放置到變壓器鐵芯上的測(cè)量腔室中,磁力線連通,在變壓器的次級(jí)線圈上感應(yīng)到電壓大小,將電壓值大小轉(zhuǎn)換為導(dǎo)磁率,根據(jù)燒結(jié)礦中氧化亞鐵濃度與導(dǎo)磁率之間建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線,推算出待測(cè)燒結(jié)礦樣品中氧化亞鐵濃度。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,利用氧化亞鐵物質(zhì)固有的磁化特性,磁化強(qiáng)度與氧化亞鐵含量成一正比函數(shù)關(guān)系,做成氧化亞鐵含量依據(jù)磁化率影響裝置,從而實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定,其優(yōu)點(diǎn)如下:
[0013]一、操作簡(jiǎn)單:采用導(dǎo)磁系數(shù)法,無(wú)需要化學(xué)分析的專門人員操作完成,只要將粉碎均勻達(dá)到規(guī)定粒度的樣品按照規(guī)定程序壓片置入即可;
[0014]二、重現(xiàn)性好:取樣量大,且樣品準(zhǔn)備條件固化,測(cè)試穩(wěn)定性好;
[0015]三、綠色環(huán)保:由于采用物理特性的測(cè)試原理方法,不存在化學(xué)分析的使用有毒有害的重鉻酸鉀等酸堿試劑和重金屬環(huán)保污染,非常環(huán)保;
[0016]四、降低成本:本方法可以大大的降低生產(chǎn)的成本,不僅節(jié)省了人力資源而且節(jié)省了材料成本;
[0017]五、分析速度快:完成檢測(cè)過(guò)程只需幾秒鐘,分析時(shí)間短,能滿足快捷、及時(shí)指導(dǎo)電爐生產(chǎn)的需要;
[0018]六、結(jié)果準(zhǔn)確:化學(xué)分析方法中人為因素和環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大影響,本實(shí)用新型中不存在人為因素的影響且溫度等環(huán)境因素可人為控制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】[0019]圖1為本實(shí)用新型的燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置的流程示意圖;
[0020]圖2為本實(shí)用新型的燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖3為本實(shí)用新型的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]具體實(shí)施例
[0024]一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,如圖1所示,包括依次連接的交流穩(wěn)壓電源1、檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元2、信號(hào)采集單元3、信號(hào)處理單元4和信號(hào)輸出單元5,信號(hào)處理單元4連接有標(biāo)準(zhǔn)信息儲(chǔ)存單元6,如圖2和圖3所示,檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元2包括變壓器7,變壓器7的鐵芯8上端設(shè)置有磁路斷開(kāi)缺口 9,磁路斷開(kāi)缺口 9處設(shè)置有用于放置待測(cè)燒結(jié)礦樣品10并將待測(cè)燒結(jié)礦樣品10與鐵芯8接觸連接的樣品測(cè)量腔室11,變壓器7的初級(jí)線圈12與交流穩(wěn)壓電源I連接,變壓器7的次級(jí)線圈13與信號(hào)采集單元連接3,信號(hào)采集單元3用于將采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)磁率信號(hào)并輸送給信號(hào)處理單元4,信號(hào)處理單元4用于接收導(dǎo)磁率信號(hào)并調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)信息儲(chǔ)存單元6中預(yù)先儲(chǔ)存的磁化率與氧化亞鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線,信號(hào)處理單元4用于標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)燒結(jié)礦樣品10的氧化亞鐵濃度并將相應(yīng)氧化亞鐵濃度信號(hào)輸送到信號(hào)輸出單元5。
[0025]在此具體實(shí)施例中,如圖1、圖2和圖3所示,檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元2設(shè)置有用于使變壓器7的溫度保持在規(guī)定范圍的控溫儀14 ;檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元2還設(shè)置有用于觸發(fā)啟動(dòng)信號(hào)采集單元3及時(shí)偵測(cè)采集變壓器的次級(jí)線圈13產(chǎn)生的電壓大小的紅外線傳感器15。當(dāng)測(cè)試樣品置入測(cè)量腔室11時(shí),紅外傳感器15會(huì)發(fā)出進(jìn)入測(cè)試程序的控制信號(hào),此信號(hào)被用來(lái)觸發(fā)信號(hào)采集單元3及時(shí)偵測(cè)次級(jí)線圈13電壓變化,獲得穩(wěn)定的導(dǎo)磁系數(shù);檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元2還設(shè)置有用于不同待測(cè)燒結(jié)礦樣品的現(xiàn)場(chǎng)使用校準(zhǔn)的校正裝置16,校正裝置16為與變壓器7連接的可調(diào)電阻。信號(hào)采集單元3設(shè)置有用于待測(cè)燒結(jié)礦樣品10的現(xiàn)場(chǎng)使用調(diào)零的調(diào)零裝置17。信號(hào)輸出單元5為結(jié)果顯示屏,顯示內(nèi)容包括樣品導(dǎo)磁率及對(duì)應(yīng)氧化亞鐵含量,控溫儀14連接有當(dāng)變壓器7溫度在規(guī)定范圍平衡時(shí)會(huì)以一定頻率穩(wěn)定閃爍的溫度指示燈18。該裝置還設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)19。
[0026]上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步說(shuō)明,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,其特征在于:包括依次連接的交流穩(wěn)壓電源、檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元、信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和信號(hào)輸出單元,所述的信號(hào)處理單元連接有標(biāo)準(zhǔn)信息儲(chǔ)存單元,所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元包括變壓器,所述的變壓器的鐵芯上端設(shè)置有磁路斷開(kāi)缺口,所述的磁路斷開(kāi)缺口處設(shè)置有用于放置待測(cè)燒結(jié)礦樣品并使待測(cè)燒結(jié)礦樣品與鐵芯接觸連接的樣品測(cè)量腔室,所述的變壓器的初級(jí)線圈與所述的交流穩(wěn)壓電源連接,所述的變壓器的次級(jí)線圈與所述的信號(hào)采集單元連接,所述的信號(hào)采集單元用于將采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)磁率信號(hào)并輸送給所述的信號(hào)處理單元,所述的信號(hào)處理單元用于接收所述的導(dǎo)磁率信號(hào)并調(diào)用所述的標(biāo)準(zhǔn)信息儲(chǔ)存單元中預(yù)先儲(chǔ)存的導(dǎo)磁率與氧化亞鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線,所述的信號(hào)處理單元用于將導(dǎo)磁率代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)燒結(jié)礦樣品的氧化亞鐵濃度將相應(yīng)氧化亞鐵濃度信號(hào)輸送到所述的信號(hào)輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,其特征在于:所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元設(shè)置有用于使變壓器的溫度保持在規(guī)定范圍的控溫儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,其特征在于:所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元設(shè)置有用于觸發(fā)啟動(dòng)所述的信號(hào)采集單元及時(shí)偵測(cè)采集變壓器的次級(jí)線圈產(chǎn)生的電壓大小的紅外線傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,其特征在于:所述的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單元設(shè)置有用于不同待測(cè)燒結(jié)礦樣品的現(xiàn)場(chǎng)使用校準(zhǔn)的校正裝置,所述的校正裝置為與所述的變壓器連接的可調(diào)電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,其特征在于:所述的信號(hào)采集單元設(shè)置有用于待測(cè)燒結(jié)礦樣品的現(xiàn)場(chǎng)使用回歸零點(diǎn)的調(diào)零裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種燒結(jié)礦中氧化亞鐵的快速測(cè)定裝置,其特征在于:所述的信號(hào)輸出單元為顯示屏,所述的顯示屏顯示內(nèi)容包括樣品導(dǎo)磁率及對(duì)應(yīng)氧化亞鐵含量,所述的控溫儀連接有當(dāng)變壓器溫度在規(guī)定范圍平衡時(shí)會(huì)以一定頻率穩(wěn)定閃爍的溫度指示燈。
【文檔編號(hào)】G01N27/72GK203465235SQ201320516384
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】王博, 徐昱 申請(qǐng)人:王博