專利名稱：一種礦堆原料水分自動控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼鐵冶金用原料水分控制的技術領域，特別涉及一種礦堆原料水分自動控制系統。
背景技術：
煉鐵生產所需原料由多種原料構成，大多數的原料都是露天堆放，這些礦堆原料的水分含量是影響煉鐵的重要因素，其中含鐵礦粉又是礦堆原料中非常重要的一種，對于絕大多數煉鐵廠家來說這部分原料基本上也都是露天堆放的，其水分受天氣影響較大。而恰恰是這些含鐵礦粉水分的大幅波動將給下道生產工序_燒結及球團帶來較大影響。在煉鐵生產過程中，將含鐵礦粉、熔劑、煤粉或焦粉等按照一定比例配水混勻形成混合料，然后在外部強制通風及高溫的作用下固結成高爐生產所需的燒結礦塊。在燒結過程中，混合料的水分是一個極其重要的生產工藝參數，水分值的過大過小都將直接影響燒結生產，造成燒結產質量下降，能源消耗上升。一般來說，各鋼鐵企業均在混合料的混勻過程中即混合機內進行配水作業，采用這種配水作業方式時，一方面由于混合料加水后十分鐘左右就進入燒結過程，混合料特別是其中配比量達80%左右的含鐵礦粉得不到充分潤濕，混勻效果不理想；另一方面當原料水分(如含鐵礦粉的水分)發生較大波動時往往混合料水分也會隨之發生大幅波動，從而影響燒結生產。現代鋼鐵企業基本上都為燒結生產配備了附屬的含鐵礦粉混勻堆料場，將各種含鐵礦粉按一定比例配料后進行造堆混勻，經混勻后的含鐵礦粉再送往燒結使用。對于絕大多數鋼鐵企業來說，其含鐵礦粉混勻堆場都是露天設置的，含鐵礦粉的水分受天氣影響較大。而含鐵礦粉的水分大幅波動的混勻礦將直接給燒結混合料的水分控制帶來困難，并影響燒結礦的產質量，存在著技術問題。
發明內容本實用新型提供了一種礦堆原料水分自動控制系統，能夠有效控制礦堆原料中的水分含量，特別是對含鐵礦粉中的水分含量的控制，并使其穩定在一定范圍內，有利于燒結和團球生產。一種礦堆原料水分自動控制系統，包括用于檢測礦堆原料水分含量的水分測定儀、用于對礦堆原料計量灑水的灑水系統和用于控制灑水系統的計算機控制系統，所述的水分測定儀測得的信息輸入計算機控制系統。計算機控制系統通過控制灑水系統從而調節礦堆原料水分含量。水分測定儀測得的信息輸入計算機控制系統，可以有兩種方式。一種是水分測定儀無需與計算機控制系統連接，采用人工傳輸的方式，人工拿著水分測定儀到堆放有礦堆原料的原料堆場上去測礦堆原料的水分含量，一般都是在礦堆原料上選取多個點進行測量，從而得到較準確的礦堆原料的水分含量，然后，將人工測得的礦堆原料的水分含量值輸入計算機控制系統中，計算機控制系統通過輸入的礦堆原料的水分含量值，計算出所需要的灑水量，再控制灑水系統對礦堆原料進行計量灑水，當灑水系統完成計算機控制系統計算出的灑水量后，計算機控制系統控制灑水系統關閉。另一種是水分測定儀與計算機控制系統連接，采用自動傳輸的方式。所述的水分測定儀與計算機控制系統連接。通過上述的方式設置，使得水分測定儀檢測到的礦堆原料中的水分含量值直接傳輸到計算機控制系統中。為了本實用新型取得更好的實用新型效果，以下作為本實用新型的優選結構所述的灑水系統包括灑水支路、加壓計量管路和供水水源，加壓計量管路一端與供水水源連通，另一端與灑水支路連通。供水水源可以采用自來水、儲水池供水等多種形式，如自來水管直接與加壓計量管路一端連通后供水。加壓計量管路用于對從供水水源進來的水進行加壓和計量，灑水支路用于對礦堆原料進行灑水。優選地，所述的灑水支路為4 條，分別設置在礦堆原料的外圍，所述的加壓計量管路為1條。通過該方式排布，能保證灑水支路分布在四周，使得灑水支路進行灑水時，更充分、更全面地對礦堆原料進行灑水。所述的灑水支路包括通過管道串聯的用于噴水的水槍和用于控制灑水通斷的電磁閥，所述的加壓計量管路包括通過管道依次串聯的電磁流量計、壓力變送器和增壓泵，增壓泵的進口通過管道與供水水源連通，所述的電磁流量計的出口與灑水支路帶有電磁閥的一端連通；所述的電池閥與計算機控制系統連接，所述的電磁流量計、壓力變送器和增壓泵均與計算機控制系統連接。計算機控制系統通過控制電池閥的開閉從而控制灑水支路中灑水的通斷。增壓泵對加壓計量管路中的供水進行加壓后，加壓計量管路中水壓會上升，壓力變送器將檢測到的加壓計量管路中的水壓反饋給計算機控制系統，電磁流量計也會將檢測到的加壓計量管路中的流量信息反饋給計算機控制系統，計算機控制系統在這些反饋信息進行匯總，計算供水的灑水量。所述的增壓泵優選為變頻循環泵，采用變頻控制，當計算機控制系統顯示通過壓力變送器反饋的加壓計量管路的水壓過大時，可以通過計算機控制系統將變頻循環泵頻率降低，使得加壓計量管路的水壓減低，從而使得本實用新型礦堆原料水分自動控制系統有一個穩定的工況。所述的加壓計量管路還包括與增壓泵并聯的帶止回閥的支路。止回閥為單向閥， 其方向與供水水源進水方向保持一致，由于供水水源可采用自來水，工業自來水本身就存在一定的水壓，通過壓力變送器可以檢測到水壓并通過計算機控制系統顯示，如果顯示的水壓夠的話，就不需要開啟增壓泵，可以直接通過帶止回閥的支路、壓力變送器和電磁流量計形成的支路對灑水量進行計量和對灑水壓力進行檢測。所述的灑水支路包括4個水槍和1個電磁閥。所述的4個水槍并排等距排布在灑水支路的管道上。一條灑水支路連有4個用于灑水的水槍，并且并排等距排布在灑水支路的管道上，使得本實用新型灑水支路對礦堆原料灑水時更均勻、更充分。所述的水分測定儀為多個，可以采用多個水分測定儀同時進行測量，使得礦堆原料中的水分含量值更準確，能同時在礦堆原料的各個位置進行檢測，從而使得計算機控制系統計算出的灑水量能使礦堆原料中的水分含量值達到所期望的預定值。相比于現有技術，本實用新型具有如下有益效果1)本實用新型計算機控制系統能對灑水支路和加壓計量管路對灑水運行中的出現的各種工況進行監測和控制，使得本實用新型礦堆原料水分自動控制系統具有穩定的運行工況，實現了對礦堆原料水分自動控制。2)本實用新型加壓計量管路能較好對支路中的供水進行加壓和計量，使具有一個較合適的給水量和一個較好的灑水壓力，從而保證了對礦堆原料灑水充分和保證礦堆原料的水分含量。3)本實用新型灑水支路有多條，并且每一條上有多個水槍，能保證對礦堆原料的充分潤濕，從而更有利于礦堆原料進行后續的進一步處理。4)本實用新型礦堆原料水分自動控制系統，實現了礦堆原料定量、定頻率灑水，穩定了礦堆原料水分，有效改善了目前礦堆原料水分波動較大的狀況，從而有力地促進了燒結生產的穩定均衡。5)本實用新型礦堆原料水分自動控制系統實現了原料場的清潔生產，有效抑制了原料堆場的揚塵情況。6)本實用新型礦堆原料水分自動控制系統，特別是對含鐵礦粉而言，實現了含鐵礦粉的提前充分預潤濕，有效改善了目前燒結混合料潤濕不充分的缺點。
圖1為本實用新型礦堆原料水分自動控制系統的結構示意圖；圖2為本實用新型礦堆原料水分自動控制系統中的加壓計量管路和供水水源的橫向結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，為本實用新型礦堆原料水分自動控制系統，包括用于檢測礦堆原料水分含量的水分測定儀(未標出)、用于對礦堆原料計量灑水的灑水系統和用于控制灑水系統的計算機控制系統1，灑水系統包括加壓計量管路2、灑水支路3和供水水源4，加壓計量管路2 —端與供水水源4連通，另一端與灑水支路3連通。加壓計量管路2為1條，灑水支路4為4條，4條灑水支路4分別設置在礦堆原料的外圍。每條灑水支路4包括通過管道串聯的用于噴水的水槍32和用于控制灑水通斷的電磁閥31，每條灑水支路4包括4個水槍32和1個電磁閥31。4個水槍32并排等距排布在灑水支路的管道上。電磁閥31與計算機控制系統1連接。水分測定儀測得的信息輸入計算機控制系統1。水分測定儀可以不與計算機控制系統1連接，采用人工傳輸的方式，將水分測定儀檢測到的礦堆原料水分含量值反饋給計算機控制系統1。另一種是水分測定儀與計算機控制系統1連接，采用自動傳輸的方式，自動傳輸的方式可以用電纜連接、無線連接等，使得水分測定儀檢測到的礦堆原料中的水分含量值直接傳輸到計算機控制系統1中。水分測定儀的個數為多個，這樣水分測定儀就能較全面、準確的檢測到礦堆原料中的水分含量值。如圖2所示，為本實用新型礦堆原料水分自動控制系統中的加壓計量管路2和供水水源4，加壓計量管路2包括通過管道依次串聯的電磁流量計23、壓力變送器22和增壓泵21，增壓泵21的進口通過管道與供水水源4連通，電磁流量計23的出口與灑水支路3帶有電磁閥31的一端連通。電磁流量計23、壓力變送器22和增壓泵21均與計算機控制系統 1連接。增壓泵2為變頻循環泵，可以通過頻率的改變，改變加壓計量管路2中的水壓。壓力變送器22和增壓泵21之間設有截止閥24，增壓泵21和供水水源4之間設有截止閥25， 截止閥24和截止閥25具有打開和閉合的狀態，用于對加壓計量管路2進行檢修。
5[0026]如圖3所示，為本實用新型礦堆原料水分自動控制系統中的加壓計量管路2和供水水源4的另一種結構，加壓計量管路2包括通過管道依次串聯的電磁流量計23、壓力變送器22和增壓泵21，增壓泵21的進口通過管道與供水水源4連通，電磁流量計23的出口與灑水支路3帶有電磁閥31的一端連通。電磁流量計23、壓力變送器22和增壓泵21均與計算機控制系統1連接。壓力變送器22和增壓泵21之間設有截止閥24，增壓泵21和供水水源4之間設有截止閥25。加壓計量管路2還包括與由截止閥24、增壓泵21和截止閥25串聯的組成的加壓支路并聯的帶止回閥26的支路，加壓支路和帶止回閥26的支路并聯后與供水水源4連接的管道上設置有截止閥27。截止閥24、截止閥25和截止閥27具有打開和閉合的狀態，用于對加壓計量管路2進行檢修。本實用新型礦堆原料水分自動控制系統具體工作流程如下以含鐵礦粉為例，含鐵礦粉露天堆放在原料堆場中，因季節的不同，含鐵礦粉中的水分含量值波動很大，波動范圍在5. 5% 10. 5%之間，對燒結的產質量影響極大，需要將含鐵礦粉原料中的水分控制在8% 8. 5%，提高燒結過程中的燒結產質量。水分測定儀將檢測到水分含量信息反饋給計算機控制系統1，可以有兩種方式。一種是水分測定儀無需與計算機控制系統1連接，采用人工傳輸的方式，人工拿著水分測定儀到堆放有含鐵礦粉的原料堆場上去測含鐵礦粉的水分含量，一般都是在含鐵礦粉上選取多個點進行測量，從而得到較準確的礦堆原料的水分含量，然后，將人工測得的含鐵礦粉的水分含量值輸入計算機控制系統1中。另一種是水分測定儀與計算機控制系統1連接，采用自動傳輸的方式，使得水分測定儀檢測到的含鐵礦粉中的水分含量值直接傳輸到計算機控制系統1中。計算機控制系統1通過輸入的含鐵礦粉的水分含量值，計算出所需要的灑水量，再控制灑水系統對含鐵礦粉進行計量灑水，當灑水系統完成計算機控制系統1計算出的灑水量后，計算機控制系統1控制灑水系統關閉。供水水源4可以選擇自來水、儲水池供水等多種形式。當選擇供水水源4沒有一定的水壓時，如儲水池供水，可以通過圖2所示結構的加壓計量管路2和供水水源4進行加壓計量。增壓泵21對加壓計量管路2中的供水進行加壓后，加壓計量管路2中水壓會上升，壓力變送器22將檢測到的加壓計量管路2中的水壓反饋給計算機控制系統1，電磁流量計23也會將檢測到的加壓計量管路2中的流量信息反饋給計算機控制系統1，計算機控制系統1在這些反饋信息進行匯總，計算供水的灑水量。 增壓泵21為變頻循環泵，采用變頻控制，當計算機控制系統1顯示通過壓力變送器22反饋的加壓計量管路2中的水壓過大時，可以通過計算機控制系統1將變頻循環泵頻率降低，使得加壓計量管路2的水壓減低，從而使得本實用新型礦堆原料水分自動控制系統有一個穩定的工況，將含鐵礦粉原料中的水分控制在8% 8. 5%。當選擇有一定水壓的供水水源4時，如自來水，可以采用通過圖3所示結構的加壓計量管路2和供水水源4進行加壓計量。壓力變送器22可以檢測加壓計量管路2，當供水水源4提供的供水水壓達到礦堆原料水分自動控制系統的灑水要求，這時，就不需要開啟增壓泵21，壓力變送器22將檢測到的加壓計量管路2中的水壓反饋給計算機控制系統1， 電磁流量計23也會將檢測到的加壓計量管路2中的流量信息反饋給計算機控制系統1，計算機控制系統1在這些反饋信息進行匯總，計算供水的灑水量。當供水水源4提供的供水水壓沒有達到礦堆原料水分自動控制系統的灑水要求，這時，就需要開啟增壓泵21，增壓泵21對加壓計量管路2中的供水進行加壓后，加壓計量管路2中水壓會上升，壓力變送器22 將檢測到的加壓計量管路2中的水壓反饋給計算機控制系統1，電磁流量計23也會將檢測到的加壓計量管路2中的流量信息反饋給計算機控制系統1，計算機控制系統1在這些反饋信息進行匯總，計算供水的灑水量。增壓泵21為變頻循環泵，采用變頻控制，當計算機控制系統1顯示通過壓力變送器22反饋的加壓計量管路2中的水壓過大時，可以通過計算機控制系統1將變頻循環泵頻率降低，使得加壓計量管路2的水壓減低，從而使得本實用新型礦堆原料水分自動控制系統有一個穩定的工況，將含鐵礦粉原料中的水分控制在8 % 8. 5%。
權利要求1.一種礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，包括用于檢測礦堆原料水分含量的水分測定儀、用于對礦堆原料計量灑水的灑水系統和用于控制灑水系統的計算機控制系統，所述的水分測定儀測得的信息輸入計算機控制系統。
2.根據權利要求1所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的灑水系統包括加壓計量管路、灑水支路和供水水源，加壓計量管路一端與供水水源連通，另一端與灑水支路連通。
3.根據權利要求2所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的灑水支路為4條，分別設置在礦堆原料的外圍，所述的加壓計量管路為1條。
4.根據權利要求2或3所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的灑水支路包括通過管道串聯的用于噴水的水槍和用于控制灑水通斷的電磁閥；所述的加壓計量管路包括通過管道依次串聯的電磁流量計、壓力變送器和增壓泵，所述的增壓泵的進口通過管道與供水水源連通，所述的電磁流量計的出口與灑水支路帶有電磁閥的一端連通；所述的電磁閥與計算機控制系統連接，所述的電磁流量計、壓力變送器和增壓泵均與計算機控制系統連接。
5.根據權利要求4所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的加壓計量管路還包括與增壓泵并聯的帶止回閥的支路。
6.根據權利要求4所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的增壓泵為變頻循環泵。
7.根據權利要求4所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的灑水支路包括4個水槍和1個電磁閥。
8.根據權利要求7所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的4個水槍并排等距排布在灑水支路的管道上。
9.根據權利要求1所述的礦堆原料水分自動控制系統，其特征在于，所述的水分測定儀為多個。
專利摘要本實用新型公開了一種礦堆原料水分自動控制系統，包括用于檢測礦堆原料水分含量的水分測定儀、用于對礦堆原料計量灑水的灑水系統和用于控制灑水系統的計算機控制系統，所述的水分測定儀測得的信息輸入計算機控制系統。灑水系統包括加壓計量管路、灑水支路和供水水源，加壓計量管路一端與供水水源連通，另一端與灑水支路連通。加壓計量管路包括通過管道依次串聯的電磁流量計、壓力變送器和增壓泵，灑水支路包括通過管道串聯的用于噴水的水槍和用于控制灑水通斷的電磁閥。加壓計量管路還包括與增壓泵并聯的帶止回閥的支路。本實用新型實現了礦堆原料定量、定頻率灑水，穩定了礦堆原料水分，從而有力地促進了燒結生產的穩定均衡。
文檔編號G05D22/02GK202120141SQ20112020353
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者何明杰, 張紅雨, 朱羅明, 羅文 申請人:杭州鋼鐵集團公司