權(quán)利要求書： 1.一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測方法，其特征在于：包括下列步驟：

1）將球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置安裝在高壓輥磨機(jī)給料溜槽內(nèi)側(cè)壁上，所述的球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置，包括高壓輥磨機(jī)、托式定量給料機(jī)、溜槽、溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)和溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)由儲液囊側(cè)板、耐磨布、儲液囊、固定架、連接管、開閉閥、測量筒和導(dǎo)波雷達(dá)液位計組成；所述的儲液囊側(cè)板通過固定架固接在溜槽內(nèi)側(cè)壁上，所述的儲液囊橫截面為半圓柱形，儲液囊的平面部分貼靠在儲液囊側(cè)板上，儲液囊的圓柱面部分被耐磨布包裹，且耐磨布固接在儲液囊側(cè)板上，儲液囊下端封閉，且位于溜槽下部，儲液囊的上端與連接管連通，連接管的另一端穿過溜槽側(cè)壁與測量筒底部連通，在連接管上設(shè)有開閉閥，在測量筒頂部設(shè)有換氣孔；所述的導(dǎo)波雷達(dá)液位計用于檢測測量筒的液位變化值，導(dǎo)波雷達(dá)液位計的信號輸出端與溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，監(jiān)控系統(tǒng)信號輸出端與托式定量給料機(jī)電性連接；

當(dāng)托式定量給料機(jī)的給料量大于高壓輥磨機(jī)處理料量時，料柱會升高，在物料的側(cè)壓力的作用下擠壓耐磨布和儲液囊，使儲液囊內(nèi)的液體上升，使測量筒內(nèi)的液位升高；當(dāng)托式定量給料機(jī)的給料量小于高壓輥磨機(jī)處理料量時，料柱會降低，此時在測量筒內(nèi)的液體在自重作用下進(jìn)入儲液囊內(nèi)，測量筒內(nèi)的液位降低，導(dǎo)波雷達(dá)液位計將檢測到的測量筒液位變化值，發(fā)送到溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)；

2）溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)接到導(dǎo)波雷達(dá)液位計的信號輸出后，根據(jù)溜槽內(nèi)的鐵礦粉料柱體積和儲液囊內(nèi)的液體體積是等體積置換的原理，推導(dǎo)出下式，得到溜槽料位高度h為：



；

其中：

h0為儲液囊底部距溜槽底口的高度，mm；

ΔH為測量筒內(nèi)液體高度變化，mm;

r為儲液囊的半徑，mm;

R為測量筒的半徑，mm；

3）溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)以上公式計算出溜槽料位高度h，通過比較與溜槽料位高度設(shè)定值的差異，自動調(diào)整托式定量給料機(jī)的給料量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測方法，其特征在于所述的儲液囊為橡膠或PVC材料制作。

說明書： 一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體粉狀物料位檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

球團(tuán)礦在鋼鐵行業(yè)鐵前領(lǐng)域的重要性不言而喻。球團(tuán)礦的一個核心環(huán)節(jié)就是造球工藝，它影響著整條線的生產(chǎn)效率，造球工藝的一個重要指標(biāo)就是成球率。影響成球率的因素很多，其中一個和鐵礦粉原料直接有關(guān)的重要因素就是物料的比表面積，物料比表面積不符合要求將嚴(yán)重影響造球工藝的成球率，這樣就對鐵礦粉原料的粒度有確定的要求。由于多數(shù)選礦工序生產(chǎn)鐵礦粉原料達(dá)不到要求，因此球團(tuán)廠為了提高球團(tuán)生產(chǎn)線的成球率，設(shè)置高壓輥磨工序來改變鐵礦粉原料的比表面積。為保證高壓輥磨機(jī)給料溜槽內(nèi)料柱高度，前端一般會設(shè)置可調(diào)定量給料裝置，可調(diào)定量給料裝置下來的散料落下形成的堆積料，即料柱；高壓輥磨機(jī)對其給料溜槽的料柱高度有一定的要求，那就是高壓輥磨機(jī)要求其給料溜槽的料柱保持一定的高度(一般3m左右)，靠料柱的重力來完成對高壓輥磨機(jī)輥縫的給料；為了保證料柱的重力能穩(wěn)定地作用在輥縫上，要求給料溜槽是豎直的，且上口小下口大，生產(chǎn)過程保持料柱高度穩(wěn)定，料柱重力的作用下才可以持續(xù)、穩(wěn)定的給高壓輥磨機(jī)輥縫供料，才能使鐵礦粉原料的比表面積達(dá)到要求。這樣就給料柱高度檢測帶來了一定的難度，常規(guī)的固體料位檢測設(shè)備(激光、雷達(dá)、超聲、重錘等)因其上部連續(xù)給料且口徑小均無法使用，又因其重力要求作用在輥縫上稱重料位計也無法使用，所以目前只有采用核料位計可以滿足要求，但是核料位計有一定污染性和危險性，并且對核料位計的管理和維護(hù)要求都很高，崗位工人不歡迎，企業(yè)很難處理這一問題。

因此研究開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、低成本、無核污染的球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測裝置及方法十分重要，具有實際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置及方法，將密閉復(fù)雜環(huán)境的料位轉(zhuǎn)化成環(huán)境好、被測介質(zhì)穩(wěn)定的條件下采用普通料位計即可測量，以解決現(xiàn)有技術(shù)中必須設(shè)置核源才能對溜槽料位進(jìn)行檢測的問題。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置，包括高壓輥磨機(jī)、托式定量給料機(jī)、溜槽、溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)和溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)由儲液囊側(cè)板、耐磨布、儲液囊、固定架、連接管、開閉閥、測量筒和導(dǎo)波雷達(dá)液位計組成；所述的儲液囊側(cè)板通過固定架固接在溜槽內(nèi)側(cè)壁上，所述的儲液囊橫截面為半圓柱形，儲液囊的平面部分貼靠在儲液囊側(cè)板上，儲液囊的圓柱面部分被耐磨布包裹，且耐磨布固接在儲液囊側(cè)板上，儲液囊下端封閉，且位于溜槽下部，儲液囊的上端與連接管連通，連接管的另一端穿過溜槽側(cè)壁與測量筒底部連通，在連接管上設(shè)有開閉閥，在測量筒頂部設(shè)有換氣孔；所述的導(dǎo)波雷達(dá)液位計用于檢測測量筒的液位變化值，導(dǎo)波雷達(dá)液位計的信號輸出端與溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，監(jiān)控系統(tǒng)信號輸出端與托式定量給料機(jī)電性連接。

所述的儲液囊為橡膠或PVC材料制作。

本發(fā)明的一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測方法，其特征在于：包括下列步驟：

1)將溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)安裝在高壓輥磨機(jī)給料溜槽內(nèi)側(cè)壁上，當(dāng)托式定量給料機(jī)的給料量大于高壓輥磨機(jī)處理料量時，料柱會升高，在物料的側(cè)壓力的作用下擠壓耐磨布和儲液囊，使儲液囊內(nèi)的液體上升，使測量筒內(nèi)的液位升高；當(dāng)托式定量給料機(jī)的給料量小于高壓輥磨機(jī)處理料量時，料柱會降低，此時在測量筒內(nèi)的液體在自重作用下進(jìn)入儲液囊內(nèi)，測量筒內(nèi)的液位降低，導(dǎo)波雷達(dá)液位計將檢測到的測量筒液位變化值，發(fā)送到溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)；

2)溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)接到導(dǎo)波雷達(dá)液位計的信號輸出后，根據(jù)溜槽內(nèi)的鐵礦粉料柱體積和儲液囊內(nèi)的液體體積是等體積置換的原理，推導(dǎo)出下式，得到溜槽料位高度h為：

h＝h0+2*ΔH*R2/r2

其中：

h0為儲液囊底部距溜槽底口的高度，mm；

ΔH為測量筒內(nèi)液體高度變化，mm；

r為儲液囊的半徑，mm；

R為測量筒的半徑，mm；

3)溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)以上公式計算出溜槽料位高度h，通過比較與溜槽料位高度設(shè)定值的差異，自動調(diào)整托式定量給料機(jī)的給料量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、發(fā)明的高壓輥磨溜槽料位裝置，不受托式定量給料機(jī)給下來的連續(xù)散料的影響，又不影響溜槽內(nèi)物料的自重，且無污染，避免了現(xiàn)有技術(shù)中必須設(shè)置核源才可測量溜槽料位的情況，且結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，節(jié)約成本。

2、本發(fā)明的溜槽料位檢測裝置利用流槽內(nèi)堆積料的自重和側(cè)壓力(堆積角)改變儲液囊中對應(yīng)等體積液體變化，導(dǎo)致對應(yīng)測量筒液位也隨之變化，基于導(dǎo)波雷達(dá)液位計測量測量筒內(nèi)液位來識別溜槽內(nèi)料柱的高度，激光、雷達(dá)、超聲、重錘、稱重等常規(guī)料位計無法檢測的條件下，通過溜槽料位檢測取樣裝置與導(dǎo)波雷達(dá)液位計可以實現(xiàn)，對被測物料的導(dǎo)電性及介電常數(shù)等均無要求，且測量穩(wěn)定，測量精度高。

3、本發(fā)明不僅可以檢測高壓輥磨機(jī)給料溜槽內(nèi)鐵礦粉的料柱高度，也可以對其它粉狀或小顆粒狀固體物料料柱高度進(jìn)行檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明設(shè)置在高壓輥磨料流工序中給料溜槽上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A部放大圖。

圖3為溜槽料位檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的B-B視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測裝置，包括高壓輥磨機(jī)1、托式定量給料機(jī)3、溜槽2、溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)4和溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)；其特征在于：所述的溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)4由儲液囊側(cè)板4-1、耐磨布4-2、儲液囊4-3、固定架4-4、連接管4-5、開閉閥4-6、測量筒4-7和導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8組成；所述的儲液囊側(cè)板4-1通過固定架4-4固接在溜槽2內(nèi)側(cè)壁上，所述的儲液囊4-3為橡膠或PVC材料制作，儲液囊4-3橫截面為半圓柱形，儲液囊4-3的平面部分貼靠在儲液囊側(cè)板4-1上，儲液囊4-3的圓柱面部分被耐磨布4-2包裹，且耐磨布固接在儲液囊側(cè)板4-1上，儲液囊4-3下端封閉，且位于溜槽2下部，儲液囊4-3的上端與連接管4-5連通，連接管4-5的另一端穿過溜槽2側(cè)壁與測量筒4-7底部連通，在連接管4-5上設(shè)有開閉閥4-6，在測量筒4-7頂部設(shè)有換氣孔4-9；使測量筒4-7內(nèi)的氣壓始終與大氣壓一致；所述的導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8用于檢測測量筒4-7的液位變化值，導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8的信號輸出端與溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，監(jiān)控系統(tǒng)信號輸出端與托式定量給料機(jī)3電性連接。

本發(fā)明的一種球團(tuán)高壓輥磨機(jī)溜槽料位檢測方法，其特征在于：包括下列步驟：

1)將溜槽料位檢測機(jī)構(gòu)4安裝在高壓輥磨機(jī)給料溜槽2內(nèi)側(cè)壁上，當(dāng)托式定量給料機(jī)3的給料量大于高壓輥磨機(jī)1處理料量時，料柱5會升高，在物料的側(cè)壓力的作用下擠壓耐磨布4-2和儲液囊4-3，使儲液囊4-3內(nèi)的液體上升，使測量筒4-7內(nèi)的液位升高；當(dāng)托式定量給料機(jī)3的給料量小于高壓輥磨機(jī)1處理料量時，料柱5會降低，此時在測量筒4-7內(nèi)的液體在自重作用下進(jìn)入儲液囊4-3內(nèi)，測量筒4-7內(nèi)的液位降低，導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8將檢測到的測量筒4-7液位變化值，發(fā)送到溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)；

2)溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)接到導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-7的信號輸出后，根據(jù)溜槽內(nèi)的鐵礦粉料柱體積和儲液囊4-3內(nèi)的液體體積是等體積置換的原理，推導(dǎo)出下式，得到溜槽料位高度h為：

h＝h0+2*ΔH*R2/r2

其中：

h0為儲液囊4-3底部距溜槽底口的高度，mm；

ΔH為測量筒4-7內(nèi)液體高度變化，mm；

r為儲液囊4-3的半徑，mm；

R為測量筒4-7的半徑，mm；

3)溜槽料位監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)以上公式計算出溜槽料位高度h，通過比較與溜槽料位高度設(shè)定值的差異，自動調(diào)整托式定量給料機(jī)3的給料量，周而復(fù)始。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明高壓輥磨給料溜槽2上端是托式定量給料機(jī)3給下來的散料，下端是由連續(xù)散料落下形成的料柱(堆積料)，散料是自由落體，只有自重，不會有側(cè)向壓力，但是料柱(堆積料)不光有自重，還有上層料的重力疊加和側(cè)壓力(堆積角)的產(chǎn)生。當(dāng)托式定量給料機(jī)3給料量大于高壓輥磨機(jī)1吃料量時，料柱5會升高，料在重力和側(cè)壓力(堆積角)的作用下擠壓耐磨布4-2和儲液囊4-3，加之儲液囊側(cè)板4-1固定不動，迫使儲液囊4-3內(nèi)的液體上升，經(jīng)過連接管4-5進(jìn)入測量筒4-7內(nèi)，使測量筒4-7內(nèi)的液位升高；當(dāng)托式定量給料機(jī)3給料量小于高壓輥磨機(jī)1吃料量時，料柱5會降低，在液體的自重和流動性的作用下擠壓儲液囊4-3和耐磨布4-2，加之儲液囊側(cè)板4-1固定不動，迫使料柱5下降的區(qū)域的儲液囊4-3內(nèi)的充滿液體，測量筒4-7內(nèi)的液體經(jīng)過連接管4-5進(jìn)入儲液囊4-3內(nèi)，測量筒4-7內(nèi)的液位降低；從而可以得出測量筒4-7內(nèi)液位是隨著高壓輥磨溜槽2內(nèi)料柱高度變化而變化的。測量筒4-7的液位是采用常規(guī)的導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8測量，導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8通過法蘭固定在測量筒4-7上，導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8為兩線制4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。

本實施例槽料位檢測取樣裝置儲液囊4-3的半徑為100mm，測量筒4-7的半徑為250mm，測量筒的液面高度變化用ΔH表示，溜槽料位檢測取樣裝置儲液囊4-3底部距高壓輥磨溜槽底口的高度為500mm，高壓輥磨溜槽內(nèi)料柱高度用h為兩種轉(zhuǎn)換介質(zhì)均不可壓縮，所以體積變化相等，則可計算高壓輥磨溜槽內(nèi)料柱高度h為：

h＝500+2*ΔH*2502/1002

＝500+12.5ΔH

上式中的ΔH為測量筒4-7的液位變化，本發(fā)明是利用成熟的導(dǎo)波雷達(dá)液位計實測出測量筒4-7的液位變化ΔH，從而可獲得高壓輥磨溜槽內(nèi)料柱高度h實時數(shù)據(jù)。

本發(fā)明利用流槽內(nèi)堆積料的自重和側(cè)壓力(堆積角)改變液囊中對應(yīng)等體積液位變化，導(dǎo)致對應(yīng)測量筒4-7液位也隨之變化，基于導(dǎo)波雷達(dá)液位計測量測量筒內(nèi)液位來識別溜槽內(nèi)料柱的高度，激光、雷達(dá)、超聲、重錘、稱重等常規(guī)料位計無法檢測的條件下，通過溜槽料位檢測取樣裝置與導(dǎo)波雷達(dá)液位計4-8可以實現(xiàn)，且對被測物料的導(dǎo)電性及介電常數(shù)等均無要求，尤其是高壓輥磨機(jī)給料溜槽，本套裝置完全符合其要求，不受連續(xù)給料影響，又不影響物料的自重，且無污染。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明不僅是對鐵礦粉可以測量，也可以對其他種物料進(jìn)行應(yīng)用，只要保證被測介質(zhì)的密度大于溜槽料位檢測取樣裝置液囊中液體的密度，且在測量區(qū)最低點時料柱可以將對應(yīng)液囊中的液體擠壓至測量筒內(nèi)即可。