本發(fā)明屬于鐵精粉技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種鐵精粉品位檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
作為衡量鐵精粉質(zhì)量高低的重要指標(biāo), 鐵精粉品位(含鐵量)高低直接影響冶煉過(guò)程和冶煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從基礎(chǔ)原料質(zhì)量把關(guān)、中間產(chǎn)品監(jiān)控、成品檢驗(yàn)判定, 到售后質(zhì)量異議處理, 鐵精粉品位的分析檢測(cè)在一定程度上起到了企業(yè)眼睛的作用。近年來(lái), 隨著鋼鐵企業(yè)對(duì)鐵精粉需求的不斷擴(kuò)大, 國(guó)內(nèi)外鐵礦生產(chǎn)企業(yè)都在迅速膨脹其生產(chǎn)能力, 以期滿足中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)的需求。伴隨而來(lái)的就是一些先進(jìn)企業(yè)已經(jīng)開始在分析檢測(cè)方面投入大量資力, 在盡量采用高精度、高穩(wěn)定、快速化、自動(dòng)化的光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)一體化大型精密儀器的同時(shí), 在整個(gè)分析檢測(cè)流程的每個(gè)環(huán)節(jié)都不惜重金大量配備自動(dòng)化儀器和采樣、制樣裝置。另一方面, 作為世界鐵礦進(jìn)口大國(guó), 我國(guó)鐵礦進(jìn)口量年超5000萬(wàn)噸, 僅次于日本。如此巨額的進(jìn)口量不僅要求國(guó)家要付出昂貴的經(jīng)濟(jì)代價(jià), 而且對(duì)進(jìn)口鐵礦產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格把關(guān)及快速檢測(cè)也提出了較高要求.所以無(wú)論是從生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大而言, 還是從進(jìn)口貿(mào)易量的持續(xù)升高而言, 適時(shí)研制高水平的鐵精粉品位快速檢測(cè)儀器已經(jīng)迫在眉睫。
我國(guó)鐵礦貧礦多(占總儲(chǔ)量的97 .5 %), 伴(共)生有其他組分的綜合礦多(占總儲(chǔ)量的1/3),鐵礦石種類復(fù)雜, 難選礦多, 鐵礦資源具有貧、細(xì)、雜的特點(diǎn), 因此, 絕大多數(shù)鐵礦石在冶煉前均需進(jìn)行選礦處理(即破碎、磨礦、磁選等工序處理), 所以鐵精粉是我國(guó)鐵礦生產(chǎn)企業(yè)的主流產(chǎn)品。目前, 國(guó)內(nèi)用于測(cè)定鐵精粉品位的常規(guī)方法為化學(xué)分析方法.作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法, 化學(xué)分析法測(cè)量準(zhǔn)確, 但工序繁瑣, 化驗(yàn)周期長(zhǎng), 需要專門的實(shí)驗(yàn)人員采用特定試劑在專用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行, 因此不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。除化學(xué)分析法外, 已見(jiàn)報(bào)導(dǎo)的鐵精粉品位快速檢測(cè)方法包括X 熒光分析法、采用抗壞血酸做還原劑滴定鐵礦粉品位法以及低能量γ射線透射法。X 熒光分析法和抗壞血酸還原劑滴定法從本質(zhì)上而言均屬于化學(xué)分析法.低能量γ射線透射法能夠快速測(cè)定鐵精粉中鐵品位, 但是由于基體效應(yīng)的影響, 測(cè)量值與實(shí)際值存在較大偏差, 同時(shí)測(cè)量過(guò)程中, γ射線經(jīng)透射和反射, 對(duì)作業(yè)場(chǎng)所及其周圍環(huán)境將產(chǎn)生輻射影響。因而其進(jìn)一步應(yīng)用受到限制。與國(guó)內(nèi)相比, 國(guó)外鐵礦資源具有富礦比例大、品質(zhì)優(yōu)良、分布集中的優(yōu)勢(shì), 由于資源特色決定, 國(guó)外鐵礦產(chǎn)品以塊礦或粉礦形式居多, 因此關(guān)于鐵精粉品位檢測(cè)方面的報(bào)導(dǎo)較少, 鐵礦產(chǎn)品生產(chǎn)及指標(biāo)評(píng)估主要傾向于鐵礦石或鐵精礦領(lǐng)域.近年來(lái), 伴隨著鐵礦資源的不斷開采, 一些國(guó)家已經(jīng)開始將開采目標(biāo)由高品位鐵礦石轉(zhuǎn)為低品位鐵礦石, 通過(guò)將低品位鐵礦石進(jìn)行選礦處理得到鐵精粉, 進(jìn)而加工生產(chǎn)相應(yīng)冶金產(chǎn)品.例如號(hào)稱擁有巨大富鐵礦床的澳大利亞和巴西, 經(jīng)過(guò)多年開采, 如今富礦資源面臨日漸減少, 從而正在想方設(shè)法利用低品位鐵礦石.目前, 澳大利亞為了與巴西競(jìng)爭(zhēng), 為了提高本企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量, 對(duì)富鐵礦也進(jìn)行了選礦處理, 主要目的是提鐵降硅降鋁降磷.所以, 無(wú)論是就國(guó)內(nèi)還是國(guó)際而言, 鐵礦生產(chǎn)企業(yè)都面臨著鐵精粉生產(chǎn)與加工技術(shù)的不斷發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新的考驗(yàn)。
因此，很有必要設(shè)計(jì)一種鐵精粉品位檢測(cè)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鐵精粉品位檢測(cè)方法。
本發(fā)明的內(nèi)容包括：
一種鐵精粉品位檢測(cè)方法，包括如下步驟：
（1）將鐵精粉隨機(jī)取樣20-30g，將鐵精粉樣品裝填至自感式電感傳感器的螺管內(nèi)的量杯內(nèi)；
（2）將螺管上纏繞電感線圈，并將電感線圈引出，作為亞鐵磁性的鐵礦產(chǎn)品, 磁鐵礦鐵精粉含有大量的Mn2 + , Fe3 + , Fe2 +磁性離子, 它們既具有較高的介電常數(shù), 又有一定的磁化率, 所以, 在外磁場(chǎng)的作用下磁鐵礦鐵精粉能夠表現(xiàn)較強(qiáng)的磁化作用.空心螺管線圈的電感取決于其自身結(jié)構(gòu)參數(shù),當(dāng)螺管長(zhǎng)度、橫截面積、線圈匝數(shù)一定時(shí), 電感是常數(shù)；基于鐵精粉的鐵磁性, 采用鐵精粉作為螺管型電感線圈的鐵芯, 相當(dāng)于使線圈產(chǎn)生一個(gè)附加電感, 這時(shí)線圈的電感比空心線圈大, 并且隨著鐵精粉品位的增加而變化；
（3）將自感式電感傳感器的信號(hào)采集，并通過(guò)D A轉(zhuǎn)換后發(fā)送給積分器, 三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波電壓信號(hào), 經(jīng)V I 變換及功率放大后轉(zhuǎn)換成三角波電流信號(hào)，該信號(hào)為自感式鐵精粉品位電感傳感器的激勵(lì)信號(hào)；
（4）在三角波電流信號(hào)作用下, 傳感器產(chǎn)生的響應(yīng)電壓信號(hào)輸入傳感器測(cè)試電路，經(jīng)放大、相位變換后經(jīng)A D 轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)，輸出結(jié)果。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，鐵精粉樣品裝入量杯后進(jìn)行加壓壓實(shí)。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，量杯采用PVC材料。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，單片機(jī)外接打印機(jī)，直接將結(jié)果打印。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，自感式鐵精粉品位電感傳感器是一種利用磁路磁阻變化, 引起傳感器線圈的電感(自感)變化來(lái)檢測(cè)鐵精粉含鐵量的一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。
本發(fā)明的有益效果是，
將根據(jù)上節(jié)設(shè)計(jì)研制的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)傳感器接入傳感器測(cè)試電路。實(shí)驗(yàn)中, 測(cè)試電路由三角波電壓源與電壓電流轉(zhuǎn)換電路組合搭接而成.當(dāng)傳感器的激勵(lì)電流信號(hào)為三角波時(shí), 測(cè)得響應(yīng)電壓信號(hào)波形中垂直部分為電感對(duì)于電流變化產(chǎn)生的電壓躍變, 躍變的大小反映傳感器輸出電感的大??；斜線部分為電流在傳感器的等效電阻上產(chǎn)生的電壓, 其值不隨電感值變化,即不隨鐵精粉品位的變化而改變。三角波激勵(lì)電流源的響應(yīng)電壓可由直流電流部分、傳感器的響應(yīng)電壓與電阻的響應(yīng)電壓三部分疊加而成。傳感器的響應(yīng)電壓影響鐵精粉品位, 其它兩項(xiàng)為無(wú)用部分.如果將上述信號(hào)通過(guò)低通濾波濾除無(wú)用部分, 則可通過(guò)測(cè)量傳感器的響應(yīng)電壓達(dá)到測(cè)量輸出電感的目的, 由此完成信號(hào)的采集。
與傳統(tǒng)測(cè)量方式相比, 自感式鐵精粉品位電感傳感器測(cè)量方法顯示了簡(jiǎn)單可靠、輸出功率大、輸出阻抗小、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)工作環(huán)境要求不高等優(yōu)點(diǎn)。基于自感式鐵精粉品位傳感技術(shù), 通過(guò)信號(hào)調(diào)理及測(cè)試、利用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)控, 即通過(guò)間接測(cè)量方法檢測(cè)鐵精粉品位不僅可實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時(shí)檢測(cè), 而且成本低, 操作方便, 便于進(jìn)一步推廣。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
一種鐵精粉品位檢測(cè)方法，包括如下步驟：
（1）將鐵精粉隨機(jī)取樣20-30g，將鐵精粉樣品裝填至自感式電感傳感器的螺管內(nèi)的量杯內(nèi)，量杯采用PVC材料，鐵精粉樣品裝入量杯后進(jìn)行加壓壓實(shí)；
（2）將螺管上纏繞電感線圈，并將電感線圈引出，作為亞鐵磁性的鐵礦產(chǎn)品, 磁鐵礦鐵精粉含有大量的Mn2 + , Fe3 + , Fe2 +磁性離子, 它們既具有較高的介電常數(shù), 又有一定的磁化率, 所以, 在外磁場(chǎng)的作用下磁鐵礦鐵精粉能夠表現(xiàn)較強(qiáng)的磁化作用.空心螺管線圈的電感取決于其自身結(jié)構(gòu)參數(shù),當(dāng)螺管長(zhǎng)度、橫截面積、線圈匝數(shù)一定時(shí), 電感是常數(shù)；基于鐵精粉的鐵磁性, 采用鐵精粉作為螺管型電感線圈的鐵芯, 相當(dāng)于使線圈產(chǎn)生一個(gè)附加電感, 這時(shí)線圈的電感比空心線圈大, 并且隨著鐵精粉品位的增加而變化；
（3）將自感式電感傳感器的信號(hào)采集，并通過(guò)D A轉(zhuǎn)換后發(fā)送給積分器, 三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波電壓信號(hào), 經(jīng)V I 變換及功率放大后轉(zhuǎn)換成三角波電流信號(hào)，該信號(hào)為自感式鐵精粉品位電感傳感器的激勵(lì)信號(hào)；
（4）在三角波電流信號(hào)作用下, 傳感器產(chǎn)生的響應(yīng)電壓信號(hào)輸入傳感器測(cè)試電路，經(jīng)放大、相位變換后經(jīng)A D 轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)，輸出結(jié)果，單片機(jī)外接打印機(jī)，直接將結(jié)果打印。
所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒(méi)有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。