一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，特点是包括依次连接的交流稳压电源、检测信号产生单元、信号采集单元、信号处理单元和信号输出单元，检测信号产生单元包括变压器，变压器的铁芯上端设置有磁路断开缺口，磁路断开缺口处设置有用于放置待测烧结矿样品并使待测烧结矿样品与铁芯接触连接的样品测量腔室，变压器的初级线圈与交流稳压电源连接，变压器的次级线圈与信号采集单元连接，信号采集单元用于将采集的电压信号转换成导磁率信号并输送给信号处理单元，信号处理单元用于将导磁率代入预先储存的导磁率与氧化亚铁含量的标准曲线，计算得到待测烧结矿样品的氧化亚铁浓度，优点是检测成本低、分析速度快、测定结果准确。
【专利说明】一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置。
【背景技术】
[0002]钢铁厂在高炉炼铁生产时大量使用烧结矿作为主要原料，烧结矿是通过将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合或造球后在高温烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块获得。烧结矿中氧化亚铁的含量是烧结生产的一项综合性指标，其含量与原料配比与烧结过程控制有直接关系。FeO是在熔融状态下高温产生的，FeO产生的越多需要的热量越多，因此烧结矿中FeO越高，燃料消耗会升高；同时它与烧结矿的转鼓强度、低温还原粉化率、还原性的相关性很大，是影响高炉炉况的一个重要参数。烧结矿中FeO的含量的准确、快速测定对指导烧结生产过程控制和提高高炉性能具有重要的意义。
[0003]目前，烧结矿中氧化亚铁含量的检测方法有化学分析法、电位滴定法、X射线衍射荧光法等，一般大都采用酸溶，重铬酸钾容量滴定法，执行标准有IS09035-1989《铁矿石一酸溶亚铁含量的测定一滴定分析法》和GB /T6730.8-86《铁矿石一重铬酸钾容量法测定亚铁量》等，测定时间一般为60min左右，其分析时间较长，不能满足快捷、及时指导烧结生产的需要，耗时耗力，同时重铬酸钾等化学物质及重金属的排放，对环境造成一定的污染；X射线荧光法分析能够快速测定烧结矿中全铁含量，但是该过程通过选择该元素不同波长(灵敏度不同)及对应荧光光强函数关系分析元素含量高低，它不能区分元素的化合价态，因此只能分析测试铁元素总含量，但不能区分是单质铁、氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁等；X射线衍射荧光法从结构上虽能区分FeO，但其固有原理测试FeO实际应用效果不理想，同时该方法设备成本高，检测重现性不能保证烧结生产实际的应用性，对生产的指导性差。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种检测成本低、分析速度快、结果准确的烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，包括依次连接的交流稳压电源、检测信号产生单元、信号采集单元、信号处理单元和信号输出单元，所述的信号处理单元连接有标准信息储存单元，所述的检测信号产生单元包括变压器，所述的变压器的铁芯上端设置有磁路断开缺口，所述的磁路断开缺口处设置有用于放置待测烧结矿样品并使待测烧结矿样品与铁芯接触连接的样品测量腔室，所述的变压器的初级线圈与所述的交流稳压电源连接，所述的变压器的次级线圈与所述的信号采集单元连接，所述的信号采集单元用于将采集的电压信号转换成导磁率信号并输送给所述的信号处理单元，所述的信号处理单元用于接收所述的导磁率信号并调用所述的标准信息储存单元中预先储存的导磁率与氧化亚铁含量的标准曲线，所述的信号处理单元用于将导磁率代入标准曲线计算得到待测烧结矿样品的氧化亚铁浓度将相应氧化亚铁浓度信号输送到所述的信号输出单元。
[0006]所述的检测信号产生单元设置有用于使变压器的温度保持在规定范围的控温仪。避免变压器本身产生的热量干扰电压大小发生变化。
[0007]所述的检测信号产生单元设置有用于触发启动所述的信号采集单元及时侦测采集变压器的次级线圈产生的电压大小的红外线传感器。当测试样品置入样品测量腔室时，红外传感器会发出进入测试程序的控制信号，此信号被用来触发信号采集单元及时侦测次级线圈电压变化，获得稳定的导磁系数。
[0008]所述的检测信号产生单元设置有用于不同待测烧结矿样品的现场使用校准的校正装置，所述的校正装置为与所述的变压器连接的可调电阻。
[0009]所述的信号采集单元设置有用于待测烧结矿样品的现场使用回归零点的调零装置。
[0010]所述的信号输出单元为显示屏，所述的显示屏显示内容包括样品导磁率及对应氧化亚铁含量，所述的控温仪连接有当变压器温度在规定范围平衡时会以一定频率稳定闪烁的温度指示灯。
[0011]原理:由于氧化亚铁高低对应磁化率变化，在几何体积、体密度一定的情况下，对变压器铁芯磁通量干扰情况取决于氧化亚铁含量变化。在输入电压信号不变的条件下，最终使得变压器输出信号发生变化。因此，接通交流稳压电源，由于铁芯上存在磁路断开缺口，变压器磁力线因空气之阻隔，仅少量感应到次级线圈，将待测烧结矿样品放置到变压器铁芯上的测量腔室中，磁力线连通，在变压器的次级线圈上感应到电压大小，将电压值大小转换为导磁率，根据烧结矿中氧化亚铁浓度与导磁率之间建立的标准曲线，推算出待测烧结矿样品中氧化亚铁浓度。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，利用氧化亚铁物质固有的磁化特性，磁化强度与氧化亚铁含量成一正比函数关系，做成氧化亚铁含量依据磁化率影响装置，从而实现烧结矿中氧化亚铁的快速测定，其优点如下:
[0013]一、操作简单:采用导磁系数法，无需要化学分析的专门人员操作完成，只要将粉碎均匀达到规定粒度的样品按照规定程序压片置入即可；
[0014]二、重现性好:取样量大，且样品准备条件固化，测试稳定性好；
[0015]三、绿色环保:由于采用物理特性的测试原理方法，不存在化学分析的使用有毒有害的重铬酸钾等酸碱试剂和重金属环保污染，非常环保；
[0016]四、降低成本:本方法可以大大的降低生产的成本，不仅节省了人力资源而且节省了材料成本；
[0017]五、分析速度快:完成检测过程只需几秒钟，分析时间短，能满足快捷、及时指导电炉生产的需要；
[0018]六、结果准确:化学分析方法中人为因素和环境因素对实验结果存在较大影响，本实用新型中不存在人为因素的影响且温度等环境因素可人为控制，实验结果更加准确。
【专利附图】
【附图说明】[0019]图1为本实用新型的烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置的流程示意图；
[0020]图2为本实用新型的烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置的结构示意图；
[0021]图3为本实用新型的变压器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0023]具体实施例
[0024]一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，如图1所示，包括依次连接的交流稳压电源1、检测信号产生单元2、信号采集单元3、信号处理单元4和信号输出单元5，信号处理单元4连接有标准信息储存单元6，如图2和图3所示，检测信号产生单元2包括变压器7，变压器7的铁芯8上端设置有磁路断开缺口 9，磁路断开缺口 9处设置有用于放置待测烧结矿样品10并将待测烧结矿样品10与铁芯8接触连接的样品测量腔室11，变压器7的初级线圈12与交流稳压电源I连接，变压器7的次级线圈13与信号采集单元连接3，信号采集单元3用于将采集的电压信号转换成导磁率信号并输送给信号处理单元4，信号处理单元4用于接收导磁率信号并调用标准信息储存单元6中预先储存的磁化率与氧化亚铁含量的标准曲线，信号处理单元4用于标准曲线计算得到待测烧结矿样品10的氧化亚铁浓度并将相应氧化亚铁浓度信号输送到信号输出单元5。
[0025]在此具体实施例中，如图1、图2和图3所示，检测信号产生单元2设置有用于使变压器7的温度保持在规定范围的控温仪14 ;检测信号产生单元2还设置有用于触发启动信号采集单元3及时侦测采集变压器的次级线圈13产生的电压大小的红外线传感器15。当测试样品置入测量腔室11时，红外传感器15会发出进入测试程序的控制信号，此信号被用来触发信号采集单元3及时侦测次级线圈13电压变化，获得稳定的导磁系数；检测信号产生单元2还设置有用于不同待测烧结矿样品的现场使用校准的校正装置16，校正装置16为与变压器7连接的可调电阻。信号采集单元3设置有用于待测烧结矿样品10的现场使用调零的调零装置17。信号输出单元5为结果显示屏，显示内容包括样品导磁率及对应氧化亚铁含量，控温仪14连接有当变压器7温度在规定范围平衡时会以一定频率稳定闪烁的温度指示灯18。该装置还设置有电源开关19。
[0026]上述实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，其特征在于:包括依次连接的交流稳压电源、检测信号产生单元、信号采集单元、信号处理单元和信号输出单元，所述的信号处理单元连接有标准信息储存单元，所述的检测信号产生单元包括变压器，所述的变压器的铁芯上端设置有磁路断开缺口，所述的磁路断开缺口处设置有用于放置待测烧结矿样品并使待测烧结矿样品与铁芯接触连接的样品测量腔室，所述的变压器的初级线圈与所述的交流稳压电源连接，所述的变压器的次级线圈与所述的信号采集单元连接，所述的信号采集单元用于将采集的电压信号转换成导磁率信号并输送给所述的信号处理单元，所述的信号处理单元用于接收所述的导磁率信号并调用所述的标准信息储存单元中预先储存的导磁率与氧化亚铁含量的标准曲线，所述的信号处理单元用于将导磁率代入标准曲线计算得到待测烧结矿样品的氧化亚铁浓度将相应氧化亚铁浓度信号输送到所述的信号输出单元。
2.根据权利要求1所述的一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，其特征在于:所述的检测信号产生单元设置有用于使变压器的温度保持在规定范围的控温仪。
3.根据权利要求1所述的一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，其特征在于:所述的检测信号产生单元设置有用于触发启动所述的信号采集单元及时侦测采集变压器的次级线圈产生的电压大小的红外线传感器。
4.根据权利要求1所述的一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，其特征在于:所述的检测信号产生单元设置有用于不同待测烧结矿样品的现场使用校准的校正装置，所述的校正装置为与所述的变压器连接的可调电阻。
5.根据权利要求1所述的一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，其特征在于:所述的信号采集单元设置有用于待测烧结矿样品的现场使用回归零点的调零装置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种烧结矿中氧化亚铁的快速测定装置，其特征在于:所述的信号输出单元为显示屏，所述的显示屏显示内容包括样品导磁率及对应氧化亚铁含量，所述的控温仪连接有当变压器温度在规定范围平衡时会以一定频率稳定闪烁的温度指示灯。
【文档编号】G01N27/72GK203465235SQ201320516384
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】王博, 徐昱 申请人:王博