一种高炉原料在线取样及分析一体化装置的制作方法

本发明涉及高炉原料取样设备的技术领域，尤其是一种高炉原料在线取样及分析一体化装置。

背景技术：

钢铁厂高炉冶炼用原料主要有铁矿石、烧结矿、球团矿，燃料有焦炭、煤粉，熔剂有硅石、石灰石等，不同大小容积的高炉对原燃料理化性能（成分、粒度、冶金性能等）有不同的要求和标准，高炉容积越大对原燃料要求越高。为了保证高炉稳定生产的需要，除了在烧结、球团、焦化等生产工序对原料进行取样检测外，为高炉生产提供数据外，还需要在高炉工序对入炉前的原燃料进行取样检测，主要是分析粒度组成，监控是否满足高炉生产要求。

目前钢铁厂高炉常用的原燃料取样分析是通过现场人工操作的：取样时生产人员达到现场，中控停止皮带运转，现场操作取样小车将要取样分析的原料切出，通过取样皮带经下降管道排出到升降斗，操作升降斗下降至地面，生产人员人工将物料装入取样袋中，放在指定的地点，通知检化验中心用卡车将样品取走，分析后的数据传送给高炉，分析后的样品进行回收。该操作模式一直广泛的应用于高炉原料取样作业中。

而常用的高炉原料取样装置如图1所示，取样模式存在缺点：

①现场人工取样，需要现场和中控配合操作，取样过程中还需要做好安全监护，取好样后需要检化验中心开车来现场取走样品，至少需要3人才能完成，作业模式繁琐，劳动强度大；

②由于取样设备都是敞开式设备，在取料的过程中，容易造成扬尘，落料等情况，破坏现场环境卫生，增加人工清扫的成本，取样后的样品和剩料回收成二次资源，造成人力物力的浪费；

③原燃料分析数据不能在线检验，化验结果滞后，不利于高炉操作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高炉原料在线取样及分析一体化装置，取消现场常规人工作业，简化取样和分析的操作；使取样过程全封闭式运行，减少现场扬尘落料的情况，实现环保，同时还增加自动筛分系统，进行实时筛分，使数据具有时效性，样品及时回收到料斗，减少二次资源浪费。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种高炉原料在线取样及分析一体化装置，其包括用于取样的旋管式头部取样机、头部机架、流管、缓冲斗、自动筛分系统、移动溜槽和中间斗；所述移动溜槽安装在中间斗的上方，所述头部机架安装在移动溜槽的上面，所述旋管式头部取样机安装在头部机架内；所述旋管式头部取样机与流管连接，所述流管与缓冲斗组成整体结构，所以缓冲斗的底部还与自动筛分系统连接，并将处理结果自动生成数据库，打印出各粒级组成比例；所述自动筛分系统还与中间斗连接，能将分级后的取样样品送到中间斗回炉利用。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述旋管式头部取样机包括电动取样头、扇形取样斗和溜管，所述电动取样头固定安装在头部机架上，所述扇形取样斗与电动取样头的转轴固定连接，所述溜管的一端与扇形取样斗衔接，使得取样的样品能够沿着溜管落到缓冲斗。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述溜管的另一端延伸到流管。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述流管安装在缓冲斗的上方，且与缓冲斗连接。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述头部机架上安装有带动输送原料皮带的皮带头轮，以及用于盖住皮带头轮的头轮罩，该头轮罩安装在头部机架的顶部。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述自动筛分系统包括用于分选原材料的筛子和多个筛后称重料斗，所述筛子安装在缓冲斗的底部，所述筛后称重料斗安装在筛子的底部。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述筛后称重料斗通过落料口与中间斗的上端连接。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述筛子包括用于筛分出五个粒级的单层双网直线振动筛和五级滚筒筛。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述缓冲斗的底部还安装有用于振动的振动给料器，该振动给料分别安装在缓冲斗和筛子之间。

有益效果：本发明无需现场常规人工作业，简化操作，取样过程全封闭式运行，减少现场扬尘落料的情况，实现环保，同时还增加自动筛分系统，进行实时筛分，使数据具有时效性，样品及时回收到料斗，减少二次资源浪费。

附图说明

图1是现有的高炉原料取样装置结构示意图。

图2是发明的的是整体结构示意图。

图3是本发明中的旋管式头部取样机的结构图。

图4是本发明中烧结矿自动取样筛分系统的结构示意图。

图5是本发明中焦炭自动取样筛分系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

如图1所示，公开了一种高炉原料取样装置，其包括取安装在高炉顶部机架的取样小车、取样管、上下盖板、取样皮带、溜管、升降都和升降机构，顶部机架安装在移动溜槽的上面，所述中间斗安装移动溜槽的下方，且与移动溜槽连接。而取样设备的上下盖板盖不严而导致集尘风机的抽力减弱，造成冒灰现象一直存在，取样过程物料经取样管刮落导致灰尘飞扬，取样转运皮带在落料的冲击下易跑偏造成漏料，而且升降斗在装料过程中，存在严重的扬尘问题。

如图2-5所示，本发明公开了一种高炉原料在线取样及分析一体化装置，其包括用于取样的旋管式头部取样机1、头部机架2、流管3、缓冲斗4、自动筛分系统5、移动溜槽6和中间斗7；所述移动溜槽6安装在中间斗7的上方，所述头部机架2安装在移动溜槽6的上面，所述旋管式头部取样机1安装在头部机架2内，且位于在皮带机的头部滚筒落料处；所述旋管式头部取样机1与流管3连接，所述流管3与缓冲斗4组成整体结构，所以缓冲斗4的底部还与自动筛分系统5连接，并由自动筛分系统5将处理结果自动生成数据库，打印出各粒级组成比例，同时数据可传输至高炉中控室实时显示；所述自动筛分系统5还与中间斗7连接，能将分级后的取样样品送到中间斗回炉利用。

采用上述结构后，本发明通过将旋管式头部取样机安装在在都不机架上，所以能够直接取样，然后全密封的输送方式输送物料，通过旋管式头部取样机、流管和缓冲斗组成一个密封密封的通道，并且由于采用旋管式头部取样机进行取样，所以是在头部机架内实现取样，然后通过密封管道输送，此过程中处于绝对封闭状态，降低冒灰漏料可能。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述旋管式头部取样机1包括电动取样头11、扇形取样斗12和溜管13，所述电动取样头11固定安装在头部机架2上，所述扇形取样斗12与电动取样头11的转轴110固定连接，所述溜管13的一端与扇形取样斗12衔接，使得取样的样品能够沿着溜管落到缓冲斗。

采用上述结构后，本发明通过将扇形取样斗与电动取样头的转轴连接，所以当系统（用与控制高炉原料在线取样及分析一体化装置的系统）接收到取样信号（远程或现场），电动取样头启动旋转，进而带动扇形取样斗经过物料流并横向截取物料，同时物料通过溜管落入流管，然后再进入缓冲斗中完成取样。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述溜管13的另一端延伸到流管3，所以截取的物料全程密封输送，不会产生扬尘的问题。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述流管3安装在缓冲斗4的上方，且与缓冲斗4连接。

由于才上述结构，所以截取的物料全程密封输送，不会产生扬尘的问题。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述头部机架2上安装有带动输送原料皮带的皮带头轮20，以及用于盖住皮带头轮的头轮罩21，该头轮罩21安装在头部机架2的顶部，所以截取物料的时候，产生的扬尘仍在头部机架内。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述自动筛分系统5包括用于分选原材料的筛子51和多个筛后称重料斗52，所述筛子51安装在缓冲斗4的底部，所述筛后称重料斗52安装在筛子51的底部。

采用上述结构后，本发明通过在缓冲斗上设置秤称，通过秤称对物料进行称量，进而得出物料的总重量。针对现有取样装置不能在线分析，数据滞后的情况，由于物料不同，选择不同的筛子，对物料进行粒级筛选，然后将筛选出五级粒径的物料，然后五级粒径的物料分别掉落到五个称重料斗中进行称量，再本发明的中控系统可根据称重结果自动进行数据处理，根据五个粒级物样的重量，占总重量的百分比，自动生成数据库，并自动打印出各粒级组成比例；同时数据可传输至高炉中控室实时显示。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述筛后称重料斗52通过落料口8与中间斗7的上端连接，所以筛后称重料斗打开下部闸门，物料可以落入中间斗内，进而完成本次取样分析操作。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述筛子51包括用于筛分出五个粒级的单层双网直线振动筛510和五级滚筒筛511，由于不同的材料可以选择不同的筛子，所以烧结矿采用单层双网直线振动筛，而焦炭则采用五级滚筒筛，单层双网直线振动筛和五级滚筒筛能够筛分出五个粒级的物样：烧结矿＞50mm、50～25mm、25～10mm、10～5mm、<5mm；焦炭：＞75mm、75~50mm、50~25mm、25~15mm、<15mm，然后物样分别进入五个筛后筛后称重料斗进行称重。

所述的高炉原料在线取样及分析一体化装置，其中，所述缓冲斗4的底部还安装有用于振动的振动给料器9，该振动给料器9分别安装在缓冲斗4和筛子51之间；通过在缓冲斗底部设有振动给料器，用作于下步将物料均匀送入自动筛分系统。

工作原理：首先本发明的控制系统接收到取样指令（远程或现场），程序自动采集皮带上物料信息，当目标物料到达皮带头部时，电动取样头启动旋转，取样斗经过物料流并横向截取物料，同时物料通过溜管落入缓冲斗中完成取样；然后由设置在缓冲斗的秤称称量出物料的总重量；再经过振动给料器将物料振动到单层双网直线振动筛或者五级滚筒筛中，进行物料粒级筛分，筛分出五个粒级的物样：烧结矿＞50mm、50～25mm、25～10mm、10～5mm、<5mm；焦炭：＞75mm、75~50mm、50~25mm、25~15mm、<15mm，试样分别进入五个筛后称重料斗进行称重。然后本发明的中控系统自动可根据称重结果自动进行数据处理，根据五个粒级物样的重量，占总重量的百分比，自动生成数据库，并自动打印出各粒级组成比例；同时数据可传输至高炉中控室实时显示。

最后完成物样的数据处理后，称重料斗内称重后的烧结矿（焦炭）试样根据指令，打开下部闸门，烧结矿（焦炭）经过下部闸门落入中间斗内，完成本次取样分析操作。

此过程中，试样直接高炉回收利用，而且无剩样的产生，减少了二次资源回收的浪费，减少人力成本，形成效益。本发明无需现场常规人工作业，简化操作，取样过程全封闭式运行，减少现场扬尘落料的情况，实现环保，同时还增加自动筛分系统，进行实时筛分，使数据具有时效性，样品及时回收到料斗，减少二次资源浪费。

以上是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，不付出创造性劳动对本发明技术方案的修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。