专利名称：一种混合矿槽卸料门控制装置、系统和一种混合矿槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及烧结工艺中混合矿槽卸料门的控制装置、系统以及一种混合矿槽。
背景技术：
烧结工艺是冶炼技术中的重要环节，用于将不易冶炼的粉状混合原料(下文简称混合 料)烧结为易于冶炼的烧结矿。
图l为烧结系统示意图。铁矿粉和辅料，例如铁矿粉、燃料、熔剂、返矿等从配料矿 槽111经配料传送带123被送入混合机112加水混合。加水混合后的混合料再经混合料传 送带113送入混合矿槽114。铺底料矿槽115的底料先铺放到烧结机传送带118上，从混 合矿槽114中流出的混合料覆盖在所述铺放好的底料上，和底料一起被送入点火炉116进 行高温烧结。然后，通过保温炉117经漏斗121流向环冷机122进行降温。其中混合料在 烧结过程中产生的烟尘采用负压抽风的方法经过烟尘风箱119和大烟道120和除尘装置124 排放到大气中。
,为了保证烧结质量和效率，就要使被布置到烧结机传送带118上的混合料的厚度和均 匀度满足一定的要求。通常，烧结机传送带118上的混合料厚度越大，烧结效率越小，混 合料厚度越均匀，烧结质量越好；反之则相反。因此，为兼顾烧结质量效率两种因素，当 混合料厚度较小时，为了提高烧结效率，其厚度就可以大一些，以在单位时间内完成更多 混合料的烧结，反之，当混合料均匀度差时，就要相应控制布料环节提高混合料的均匀程 度，以保证烧结质量。
混合料厚度和均匀度的控制可以依据烧结矿烧透点的位置信息和温度信息来进行，具 体可以在控制混合矿槽114的布料环节控制卸料门开度实现。当混合料厚度较小，就可以 控制混合矿槽114的卸料门开得更大一些，使单位时间内在烧结机传送带118上布置更多 的混合料，加大混合料的厚度；当混合料均勾度差，就可以控制混合矿槽不同位置的卸料 门的开度，使在烧结机传送带118上布置的混合料更均匀。参考图2,图2是包括卸料门 的混合矿槽114示意图。图2中，左侧图为混合矿槽侧视图，右侧图为混合矿槽正视图。 如图2所示，混合矿槽114有卸料门204和卸料圓辊201,其中卸料门204包括主门202 和辅门203,主门202用于混合矿槽114的卸料口大小的粗略控制，而辅门203用于卸料 口大小的精确控制，通过控制主门202和辅门203即可对布置到烧结机传送带的混合料厚 度和均匀度实现精确控制。
由于烧结现场高温、多尘和潮湿，环境极其恶劣，长期以来，人们就试图提供一种卸 料门的自动控制装置，替代人在烧结现场对卸料门实施控制。但是，卸料门的控制需要检 测门的开度，因此具体的检测元件就要和被控制的卸料门构成检测回路。人们曾经试图采
用光学传感器技术实现对混合矿槽卸料门的控制，其原理是将光源或光4全测元件(至少 一个)固定在混合矿槽主体上，另一个固定在卸料门上，例如固定在图2的辅门203上， 通过^r测光信号对卸料门实施控制。然而，由于烧结现场的粉尘会影响反射光量从而影响 测量精度，粉尘的积累还会导致光信号无法检测，而且环境潮湿易产生粉尘粘附，也导致 该光测量装置不可用，因此采用光检测方法控制混合矿槽卸料门的方案至今无法实施。除 此之外，人们也曾经试图釆用线绕阻传感技术实现对混合矿槽卸料门的控制，同样，由于 烧结现场的多粉尘，会影响线绕阻滑块的移动，烧结现场的高温会使线绕阻的阻值随温度 变化而变化，由于对温度的变化敏感，使得线绕阻控制精度难以满足要求而无法提供自动 控制装置替代人在烧结现场对卸料门实施控制。人们还曾经试图釆用超声波线绕阻传感技 术实现对混合矿槽卸料门的控制，也由于粉尘、高温好潮湿的影响满足不了测量精度而无 法提供自动控制装置。基于上述原因，截至现在，混合矿槽卸料门仍然需要通过人工的观 察和经验，由人在恶劣的现场环境下对卸料门进行人工的定位或控制。
发明内容
本发明要解决的问题在于，提供一种能够自动控制混合矿槽卸料门且控制精度较高的 控制装置，还提供一种能够自动控制混合矿槽卸料门且控制精度较高的控制系统和一种混 合矿槽。
本发明实施例提供的混合矿槽卸料门控制装置，包括一个密封盒，在密封盒内部设置 检测元件组，向密封盒输送气体的气管，拉杆，以及使拉杆能够伸出密封盒的拉杆窗；拉 杆的一端与所述检测元件组连接，另一端通过拉杆窗伸出密封盒。
本发明实施例提供的混合矿槽，包括卸料门，设置在混合矿槽上与所述卸料门连接的 控制装置，所述控制装置包括密封盒以及设置在密封盒内部的检测元件组，向密封盒输送 气体的气管，拉杆，以及使拉杆能够伸出密封盒的拉杆窗；拉杆的一端与所述检测元件组 连接，另 一端通过拉杆窗伸出密封盒与卸料门连接。
本发明实施例提供的混合矿槽控制系统，包括电机，与电机连接的卸料门，控制电机 的驱动装置，以及设置在所述卸料门和驱动装置之间的控制装置，所述控制装置是本发明 实施例提供的混合矿槽卸料门控制装置；
其中，伸出拉杆窗的拉杆与卸料门连接；
驱动装置接收来自其它检测装置反馈的烧结矿烧透点的位置信息和温度信息和来自控 制装置的卸料门位置信息，将所述烧结矿烧透点的位置信息和温度信息和卸料门位置信息 转换为卸料门新的位置信息，再将所述卸料门新的位置信息转换为卸料门的位置信号，最 后将所述位置信号信息转换为驱动电机的控制信号，控制卸料门移动到相应的位置；
在控制卸料门过程中，通过所述气管向密封盒内输送气体，所述密封盒内部气体的压 力大于密封盒外部的大气压力。
按照上述本发明实施例提供的混合矿槽卸料门控制装置、混合矿槽和混合矿槽控制系统可知，由于检测元件组设置在密封盒内部，通过气管向密封盒内部输送压缩空气，可以 吹扫、冷却密封盒内部的检测元件组和阻止灰尘进入密封盒，以及将密封盒内部可能有的 微量潮气和灰尘排出密封盒，有效克服工作现场高温、多尘和潮湿的环境对;险测元件的侵
蚀，延长使用寿命和保持控制精度；通过拉杆连接混合矿槽卸料门，非常有利于使用密封
盒内部检测元件组检测卸料门的位置信息，实现对卸料门移动精度自动且精确地控制。
本发明实施例的其它优点在后续的文字中有详尽的叙述。
图1为烧结系统示意图2是包括卸料门的混合矿槽示意图3 - 1是本发明所述卸料门控制装置实施例外观示意图3-2是图3-1所述实施例内部示意图3 - 3是图3 - 1所述实施例检测元件组电路原理图4 - 1是图3 - 1所述实施例拉杆窗第一实施例示意图4 - 2是图3 - 1所述实施例拉杆窗第二实施例示意图4 - 3是以图3 - 1所述实施例为基础的实施例采用的排气窗口第一实施例示意图4-4是以图3-1所述实施例为基础的实施例采用的排气窗口第二实施例示意图5是本发明所述卸料门控制系统方框图6是本发明所述混合矿槽实施例示意图。
具体实施例方式
本发明涉及烧结工艺中混合矿槽卸料门的定位;险测和控制技术，通过对混合矿槽卸料 门的定位检测，利用获得的烧结矿烧透点的位置信息和温度信息，控制混合矿槽卸料门的 开启位置和程度，使布置到所述烧结机传送带上的混合料的厚度和均匀度达到理想值，就 能够很好地兼顾混合料烧结效率和质量的平衡。为解决现场环境恶劣的问题，本发明将检 测元件密封集成于防尘盒中，并配有空气吹扫和空气冷却，有效防止现场粉尘、高温、高 湿对检测装置的影响。本发明实施例中，所述卸料门能够控制开度和位置，例如图2所述 混合矿槽具有的具有主、辅门的卸料门，其位置信息包括主、辅门的开度位置信息和正在 执行开关操作的辅门与不执行开关操作辅门之间的相对位置信息。
下面参照附图对本发明的实施例作详细说明。
参考图3-l和图3-2,图中描述了本发明所述卸料门控制装置实施例外观和内部检 测元件组的组成例子。图3-l和图3-21所述实施例，包括密封盒301以及设置在密封盒 301内部的检测元件组(图3-1中未绘出)，为检测元件组提供的信号接口 309和电源接 口 310,信号接口 309和电源接口 310在密封盒301内部与检测元件组电连接；还包括向 密封盒301内部输送气体的气管302,拉杆303,以及使拉杆303能够伸出密封盒301的拉 杆窗304 (图3 - 1中未绘出)；拉杆303在密封盒301内部的一端与所述4全测元件组连接，
另一端通过4i杆窗304伸出密封盒301。
在图3-l和图3-2所述实施例中，通过气管302可以向密封盒301内部输送压缩气 体，如压缩空气或冷空气。该实施例还包括一个开启门311,用于检修时打开所述密封盒 301,以方便维护其内部的检测元件组；还由于拉杆303能够通过拉杆窗304伸出密封盒 301,拉杆303和拉杆窗304之间存在有接触的相对运动，需要活动接触，使得拉杆303和 拉杆窗304之间存在缝隙，因此，输送到密封盒301内部的压缩气体，能够通过开启门311 以及拉杆303和拉杆窗304之间的缝隙排除到密封盒301外面，带走密封盒301中的热量、 潮气和粉尘。
本实施例中的检测元件组有两个检测元件， 一个是导电塑料电位计305,另一个是包 括两个限位开关的限位开关组，即上限位开关306和下限位开关307。伸出到密封盒301 外的拉杆303用来连接混合矿槽的卸料门，因此， 一方面，在密封盒301内部的拉杆303 通过连接臂308与导电塑料电位计305连接，用于卸料门的精确定位，另一方面，还与上 限位开关306和下限位开关307接触式连接，用于卸料门的粗略定位。这样，即可以通过 限位开关来实现卸料门的粗略定位，还可以通过卸料门运动带动的导电塑料电位计305的 电位变化得到卸料门的精确位置变化，形成可以检测到的位置信号，实现卸料门的精确定 位，从而控制布置到烧结机传送带上混合料的厚度。
另外，图3 - 2种还示意性地给出了密封盒301和导电塑料电位计305的安装耳314，
等，由于与本发明相关性弱，此不再赘述。
在图3-1和图3-2所述实施例中，参考图4-1。拉杆窗304上有一个开口 312，用 于伸出拉杆303,由于该开口 312未作任何处理，使得开口 312与拉杆303之间有间隙， 可以用于排除密封盒301中的热量、潮气和粉尘。由于输送到密封盒301中的气体压力大， 不会导致其中的粉尘、热量和潮气的累积。在本发明另外的实施例中，将开口 312处理为 其与拉杆303滑动接触，例如在开口 312包辅软性耐磨物减小开口 312与拉杆303的缝隙， 并在所述缝隙处涂抹润滑油减轻所述耐磨物的磨损。
在本发明另一个实施例中，可以在拉杆窗304上设置与所述拉杆303软接触的密封帘 315 (参考图4-2),所述密封帘315例如采用类似刷子毛的"毛丛"，即能满足通风的要 求，又能起到密封作用，等等。
图3 - 1和图3 - 2所述实施例中的检测元件组的电路原理参考图3 - 3，只要将导电塑 料电位计305和上限位开关306、下限位开关307的两端利用导线通过电源接口 310和信 号接口 309分别引出密封盒301,即可容易的检测上限位开关306、下限位开关307是否被 卸料门205触碰，以及检测导电塑料电位计305的阻值或阻值变化，从而实现对卸料门的 控制。
图3 - 1和图3-2所述实施例中，只要所述检测元件组包括能够反映拉杆303物理位 移的片企测元件即可，因此也可以采用滑动变阻器代替导电塑料电位计305,用包括多个限
位开关的P艮位开关组替代仅包括两个限位开关的限位开关组。这样的改变导致电气特性和 检测方法的原理没有改变，是公知的，此不再赘述。
需要说明的是，所述检测元件可以仅包括导电塑料电位计或限位开关组，图3-l和图 3 - 2所述实施例中包括二者，因此只是一个最佳实施例，该实施例的特点是通过检测元件 的冗余和检测元件性能的互补实现控制的高精度和可靠性。而在本发明其它实施例中，可 以仅采用导电塑料电位计或限位开关组之一也能实现精确控制，只是对于釆用限位开关组 的实施例来说，需要三个以上的限位开关，当然限位开关的数量应当能够满足控制精度的 要求。
本发明另外一个实施例，以图3-1和图3-2所述实施例为基础。该实施例还包括一 个设置在密封盒301上的气体排放窗口 313 (图3 - 1和图3 - 2中未绘出)。所述气体排放 窗口 313可以设置在密封盒301的任意一个能够有利于通风的侧面上，例如与拉杆窗304 设置在相同的侧面上。为了提高通风效果，气体排放窗口 313根据需要可以设置多个。需 要指出的是，本例中气体排放窗口 313被设置成图4-3的形式，在气体排放窗口 313上设 置有通风和密封双重作用的"毛丛"315作为窗帘。而在本发明其它实施例中，则被设置 成图4-4的形式，即所述气体排放窗口 313包括多个规则或不规则排列的小孔作为窗帘， 进一步的改进是在小孔的表面(内表面和/或外表面)在铺设一层或多层孔直径更小的类似 纱布透气效果的覆盖层316。
在本发明的一个实施例中，所述气体排放窗口 313还可以设置为从密封盒301内部向 外部单向气体排放的窗口，这取决于窗帘材料的结构，如果采用单向通气的材料作为窗帘， 即可使所述气体排放窗口 313称为从密封盒301内部向外部单向气体排放的窗口，鉴于这 种材料较多，在此不再赘述。
本发明提供的混合矿槽的实施例参考图6,混合矿槽114有卸料门204和卸料圆辊201, 其中卸料门204包括主门202和辅门203,在混合矿槽114外臂的主门202上面设置与所 述卸料门204的辅门203连接的控制装置503，所述控制装置503包括密封盒301以及设 置在密封盒301内部的检测元件组，所述控制装置503还包括向密封盒301输送气体的气 管302和拉杆303,以及使拉杆303能够伸出密封盒301的拉杆窗304;拉杆303 —端与密 封盒301内部的检测元件组连接，另一端通过拉杆窗304伸出密封盒301与辅门203连接。
本实施例中，所述控制装置503还包括设置在密封盒301上的气体排放窗口 313,该 窗口由于设置于其上的窗帘结构的原因，是一个能够从密封盒301内部向外部单向气体排 放的窗口 。而且，.所述拉杆窗304上有与所述拉杆303软接触的密封帘(参考图4 - 2 )。
还需要指出，图6实施例中的控制装置503,可以采用任何包括能够反映拉杆303物 理位移的检测元件。而且，所述检测元件包括导电塑料电位计或至少包括两个限位开关的 限位开关组，或者包括二者。
本发明提供的混合矿槽控制系统实施例参考图5。该实施例包括电机501，与电机501
连接的卸料门204,控制电机501的驱动装置504,设置在所述卸料门204和驱动装置504 之间的控制装置503,所述控制装置503采用图3-1和图3-2所述的控制装置。这样就 形成了控制装置503检测卸料门204的位置信号，将该信号送到驱动装置504，驱动装置 504根据来自其它检测装置的烧结矿烧透点的位置信息和温度信息转换来的信号，将该信 号与检测卸料门204的位置信号进行运算，求出卸料门204的新位置信号控制电机501驱 动卸料门204行进到新的位置。
更具体地说，本实施例中，伸出拉杆窗304的拉杆303与卸料门204连接。在向烧结 机传送带布料过程中，卸料门204运动(如果釆用图6所示实施则例辅门203运动)，通过 连接在导电塑料电位计305和卸料门204之间的拉杆303,带动导电塑料电位计305的上 下拉动，从而导致导电塑料的电位变化，再将变化的电位信号转换成线性的4到20mA信号 输入给驱动装置504处理。所述驱动装置504将该信号转换未卸料门204的位置信息，即 所述驱动装置504接收到4到20mA的电流信号后，通过对工艺条件设定值和当前值的分析 比较，并结合接受的卸料门204位置反馈信号进行PID( proportional, integral, differential) 调节，得出一个卸料门204位置的理想值，该值被分析处理以后，同时结合上下限位开关 306、 307的信号，发出控制指令信号通过电机501控制单元卸料门204运动。
这样，驱动装置504根据接收来自其它;f全测装置的烧结矿烧透点的位置信息和温度信 息和来自控制装置503的卸料门204的位置信息，将所述烧结矿烧透点的位置信息和温度 信息信息和卸料门位置信息转换为卸料门新的位置信息，再将所述卸料门新的信息转换为 卸料门的位置信号，最后将所述位置信号转换为驱动电机501的控制信号控制卸料门204 移动到相应的位置。所述气管302外界有一定压力的气源，这样，在控制卸料门过程中， 通过所述气管302向密封盒301内输送气体，所述密封盒301内部气体的压力大于密封盒 301外部是大气压力，以保证控制装置503内部的气体排放，从而排除密封盒301内部的 热量、灰尘和潮气。
因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，还有很多根据其权利要求 确定的具体的技术性应用方案。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本 技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种混合矿槽卸料门控制装置，包括密封盒(301)以及设置在密封盒(301)内部的检测元件组，其特征在于还包括向密封盒(301)内输送气体的气管(302)，拉杆(303)，以及使拉杆(303)能够伸出密封盒(301)的拉杆窗(304)；拉杆(303)的一端与所述检测元件组连接，另一端通过拉杆窗(304)伸出密封盒(301)。
2、 如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括至少一个设置在密封盒(301) 上的气体排放窗口 (313)。
3、 如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，拉杆窗(304 )上有与所述拉杆 (303 )软接触的密封帘。
4、 如权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述气体排放窗口 (313)为从密封 盒(301)内部向外部单向气体排放的窗口。
5、 如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述检测元件组包括能够反映拉杆 (303 )物理位移的检测元件。
6、 如权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述;f全测元件包括导电塑料电位计和 /或至少包括两个限位开关的限位开关组。
7、 一种混合矿槽，包括卸料门(114),其特征在于还包括设置在混合矿槽(114 )上 的、与所述卸料门(204 )连接的控制装置(503 ),所述控制装置(503 )包括密封盒(301 ) 以及设置在密封盒(301 )内部的检测元件组，向密封盒(301 )输送气体的气管(302 ), 拉杆(303 ),以及使拉杆(303 )能够伸出密封盒(301 )的拉杆窗(303 );拉杆(303 ) — 端与所述检测元件组连接，另一端通过拉杆窗(304 )伸出密封盒(301 )与卸料门(2(M ) 连接。
8、 如权利要求7所述的混合矿槽，其特征在于，还包括至少一个设置在密封盒(301) 上的气体排放窗口 (313)。
9、 如权利要求7或8所述的混合矿槽，其特征在于，拉杆窗(304 )上有与所述拉杆 (303 )软接触的密封帘。
10、 如权利要求9所述的混合矿槽，其特征在于，所述气体排放窗口 (313)为从密封 盒(301)内部向外部单向气体排放的窗口。
11、 如权利要求IO所述的混合矿槽，其特征在于，所述检测元件组包括能够反映拉杆 (303 )物理位移的检测元件。
12、 如权利要求ll所述的混合矿槽，其特征在于，所述;f全测元件包括导电塑料电位计 和/或至少包括两个限位开关的限位开关组。
13、 一种混合矿槽控制系统，包括电机(501),与电机(501)连接的卸料门(204 )， 控制电机(501)的驱动装置(504 ),其特征在于还包括设置在所述卸料门(204 )和驱动 装置(504 )之间的控制装置(503 ),所述控制装置(503 )是权利要求1到7任意一项权 利要求所述的控制装置；其中，伸出拉杆窗(304 )的拉杆(303 )与卸料门(204 )连接；驱动装置(504 )接收来自其它;^测装置的烧结矿烧透点的位置信息和温度信息信息和 来自控制装置(503 )的卸料门位置信息，将所述烧结矿烧透点的位置信息和温度信息和卸 料门位置信息转换为卸料门新的位置信息，再将所述卸料门新的位置信息转换为卸料门的 位置信号，最后将所述位置信号转换为驱动电机(501)的控制信号控制卸料门(204 )移 动到相应的位置；在控制卸料门过程中，通过所述气管(302 )向密封盒(301)内输送气体，所述密封 盒(301 )内部气体的压力大于密封盒(301)外部是大气压力。
全文摘要
本发明提供一种混合矿槽卸料门控制装置，包括密封盒(301)以及设置在密封盒(301)内部的检测元件组，向密封盒(301)内输送气体的气管(302)，拉杆(303)，以及使拉杆(303)能够伸出密封盒(301)的拉杆窗(304)；拉杆(303)的一端与所述检测元件组连接，另一端通过拉杆窗(304)伸出密封盒(301)；使用所述控制装置，能够有效克服工作现场高温、多尘和潮湿的环境对检测元件的侵蚀，延长使用寿命和保持控制精度，有利于实现对卸料门移动精度自动且精确地控制。本发明还提供一种混合矿槽和一种混合矿槽控制系统。
文档编号G05B19/04GK101343687SQ20081021054
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者勍 刘, 英 孙, 田卫红 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司