一种铁精粉品位检测方法与流程

文档序号:12174040阅读:11931来源:国知局

本发明属于铁精粉技术领域,具体是指一种铁精粉品位检测方法。



背景技术:

作为衡量铁精粉质量高低的重要指标, 铁精粉品位(含铁量)高低直接影响冶炼过程和冶炼的技术经济指标。从基础原料质量把关、中间产品监控、成品检验判定, 到售后质量异议处理, 铁精粉品位的分析检测在一定程度上起到了企业眼睛的作用。近年来, 随着钢铁企业对铁精粉需求的不断扩大, 国内外铁矿生产企业都在迅速膨胀其生产能力, 以期满足中国钢铁市场的需求。伴随而来的就是一些先进企业已经开始在分析检测方面投入大量资力, 在尽量采用高精度、高稳定、快速化、自动化的光、机、电、计算机一体化大型精密仪器的同时, 在整个分析检测流程的每个环节都不惜重金大量配备自动化仪器和采样、制样装置。另一方面, 作为世界铁矿进口大国, 我国铁矿进口量年超5000万吨, 仅次于日本。如此巨额的进口量不仅要求国家要付出昂贵的经济代价, 而且对进口铁矿产品质量的严格把关及快速检测也提出了较高要求.所以无论是从生产规模的日益扩大而言, 还是从进口贸易量的持续升高而言, 适时研制高水平的铁精粉品位快速检测仪器已经迫在眉睫。

我国铁矿贫矿多(占总储量的97 .5 %), 伴(共)生有其他组分的综合矿多(占总储量的1/3),铁矿石种类复杂, 难选矿多, 铁矿资源具有贫、细、杂的特点, 因此, 绝大多数铁矿石在冶炼前均需进行选矿处理(即破碎、磨矿、磁选等工序处理), 所以铁精粉是我国铁矿生产企业的主流产品。目前, 国内用于测定铁精粉品位的常规方法为化学分析方法.作为国家标准测量方法, 化学分析法测量准确, 但工序繁琐, 化验周期长, 需要专门的实验人员采用特定试剂在专用实验室进行, 因此不能满足现代化生产的要求。除化学分析法外, 已见报导的铁精粉品位快速检测方法包括X 荧光分析法、采用抗坏血酸做还原剂滴定铁矿粉品位法以及低能量γ射线透射法。X 荧光分析法和抗坏血酸还原剂滴定法从本质上而言均属于化学分析法.低能量γ射线透射法能够快速测定铁精粉中铁品位, 但是由于基体效应的影响, 测量值与实际值存在较大偏差, 同时测量过程中, γ射线经透射和反射, 对作业场所及其周围环境将产生辐射影响。因而其进一步应用受到限制。与国内相比, 国外铁矿资源具有富矿比例大、品质优良、分布集中的优势, 由于资源特色决定, 国外铁矿产品以块矿或粉矿形式居多, 因此关于铁精粉品位检测方面的报导较少, 铁矿产品生产及指标评估主要倾向于铁矿石或铁精矿领域.近年来, 伴随着铁矿资源的不断开采, 一些国家已经开始将开采目标由高品位铁矿石转为低品位铁矿石, 通过将低品位铁矿石进行选矿处理得到铁精粉, 进而加工生产相应冶金产品.例如号称拥有巨大富铁矿床的澳大利亚和巴西, 经过多年开采, 如今富矿资源面临日渐减少, 从而正在想方设法利用低品位铁矿石.目前, 澳大利亚为了与巴西竞争, 为了提高本企业的产品质量, 对富铁矿也进行了选矿处理, 主要目的是提铁降硅降铝降磷.所以, 无论是就国内还是国际而言, 铁矿生产企业都面临着铁精粉生产与加工技术的不断发展及技术创新的考验。

因此,很有必要设计一种铁精粉品位检测方法。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种铁精粉品位检测方法。

本发明的内容包括:

一种铁精粉品位检测方法,包括如下步骤:

(1)将铁精粉随机取样20-30g,将铁精粉样品装填至自感式电感传感器的螺管内的量杯内;

(2)将螺管上缠绕电感线圈,并将电感线圈引出,作为亚铁磁性的铁矿产品, 磁铁矿铁精粉含有大量的Mn2 + , Fe3 + , Fe2 +磁性离子, 它们既具有较高的介电常数, 又有一定的磁化率, 所以, 在外磁场的作用下磁铁矿铁精粉能够表现较强的磁化作用.空心螺管线圈的电感取决于其自身结构参数,当螺管长度、横截面积、线圈匝数一定时, 电感是常数;基于铁精粉的铁磁性, 采用铁精粉作为螺管型电感线圈的铁芯, 相当于使线圈产生一个附加电感, 这时线圈的电感比空心线圈大, 并且随着铁精粉品位的增加而变化;

(3)将自感式电感传感器的信号采集,并通过D A转换后发送给积分器, 三角波发生器产生的三角波电压信号, 经V I 变换及功率放大后转换成三角波电流信号,该信号为自感式铁精粉品位电感传感器的激励信号;

(4)在三角波电流信号作用下, 传感器产生的响应电压信号输入传感器测试电路,经放大、相位变换后经A D 转换后输入单片机,输出结果。

本发明中,作为一种优选的技术方案,铁精粉样品装入量杯后进行加压压实。

本发明中,作为一种优选的技术方案,量杯采用PVC材料。

本发明中,作为一种优选的技术方案,单片机外接打印机,直接将结果打印。

本发明中,作为一种优选的技术方案,自感式铁精粉品位电感传感器是一种利用磁路磁阻变化, 引起传感器线圈的电感(自感)变化来检测铁精粉含铁量的一种机电转换装置。

本发明的有益效果是,

将根据上节设计研制的最佳结构参数传感器接入传感器测试电路。实验中, 测试电路由三角波电压源与电压电流转换电路组合搭接而成.当传感器的激励电流信号为三角波时, 测得响应电压信号波形中垂直部分为电感对于电流变化产生的电压跃变, 跃变的大小反映传感器输出电感的大小;斜线部分为电流在传感器的等效电阻上产生的电压, 其值不随电感值变化,即不随铁精粉品位的变化而改变。三角波激励电流源的响应电压可由直流电流部分、传感器的响应电压与电阻的响应电压三部分叠加而成。传感器的响应电压影响铁精粉品位, 其它两项为无用部分.如果将上述信号通过低通滤波滤除无用部分, 则可通过测量传感器的响应电压达到测量输出电感的目的, 由此完成信号的采集。

与传统测量方式相比, 自感式铁精粉品位电感传感器测量方法显示了简单可靠、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强、对工作环境要求不高等优点。基于自感式铁精粉品位传感技术, 通过信号调理及测试、利用单片机进行系统测控, 即通过间接测量方法检测铁精粉品位不仅可实现快速实时检测, 而且成本低, 操作方便, 便于进一步推广。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

一种铁精粉品位检测方法,包括如下步骤:

(1)将铁精粉随机取样20-30g,将铁精粉样品装填至自感式电感传感器的螺管内的量杯内,量杯采用PVC材料,铁精粉样品装入量杯后进行加压压实;

(2)将螺管上缠绕电感线圈,并将电感线圈引出,作为亚铁磁性的铁矿产品, 磁铁矿铁精粉含有大量的Mn2 + , Fe3 + , Fe2 +磁性离子, 它们既具有较高的介电常数, 又有一定的磁化率, 所以, 在外磁场的作用下磁铁矿铁精粉能够表现较强的磁化作用.空心螺管线圈的电感取决于其自身结构参数,当螺管长度、横截面积、线圈匝数一定时, 电感是常数;基于铁精粉的铁磁性, 采用铁精粉作为螺管型电感线圈的铁芯, 相当于使线圈产生一个附加电感, 这时线圈的电感比空心线圈大, 并且随着铁精粉品位的增加而变化;

(3)将自感式电感传感器的信号采集,并通过D A转换后发送给积分器, 三角波发生器产生的三角波电压信号, 经V I 变换及功率放大后转换成三角波电流信号,该信号为自感式铁精粉品位电感传感器的激励信号;

(4)在三角波电流信号作用下, 传感器产生的响应电压信号输入传感器测试电路,经放大、相位变换后经A D 转换后输入单片机,输出结果,单片机外接打印机,直接将结果打印。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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