權(quán)利要求書： 1.一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置，包括高壓輥磨機(jī)的給料溜槽、給料溜槽的承重平臺(tái)和設(shè)置在給料溜槽給料口上方的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述的檢測(cè)裝置由盛油盒、橡膠蓋、活接頭、輸油管、閥門、壓力變送器、在線補(bǔ)油調(diào)壓管和承重支架組成；

所述的承重支架設(shè)置在給料溜槽給料口上方，其兩端穿過給料溜槽的側(cè)面固定在承重平臺(tái)上，所述的盛油盒為空腔圓柱，通過螺栓固定在承重支架上，盛油盒上部采用橡膠蓋密封，側(cè)部設(shè)有一個(gè)進(jìn)油管，通過活接頭與輸油管連接，其輸油管經(jīng)過閥門與壓力變送器接通，形成一個(gè)硅油壓力測(cè)控回路；用于裝油、補(bǔ)油、調(diào)壓和排氣的在線補(bǔ)油調(diào)壓管設(shè)置在輸油管上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置，其特征在于所述的盛油盒為不銹鋼材質(zhì)。

說明書： 一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)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(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)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(gè)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(gè)重要指標(biāo)就是成球率。影響成球率的因素很多，其中一個(gè)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(duì)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(huì)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(duì)其給料溜槽的料柱高度有一定的要求，只有料柱穩(wěn)定在一定高度的情況下，在重力的作用下才可以持續(xù)、穩(wěn)定的給高壓輥磨機(jī)供料，才能使鐵礦粉原料的比表面積達(dá)到要求；因此高壓輥磨機(jī)的給料溜槽是豎直的，且上口小下口大，生產(chǎn)過程要求保持料柱高度穩(wěn)定(如圖1所示)。對(duì)此類溜槽給料料柱高度的檢測(cè)，一般的料位檢測(cè)手段(雷達(dá)、稱重、激光、重錘、超聲等)都無法滿足要求，目前只有采用核料位計(jì)可以滿足要求，但是核料位計(jì)有一定污染性和危險(xiǎn)性，并且對(duì)核料位計(jì)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、無核污染的高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法十分重要，具有實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置及方法，利用物料自身重力特性，通過該裝置將其重力轉(zhuǎn)化成溜槽料位檢測(cè)裝置內(nèi)油體壓力，對(duì)其壓力進(jìn)行在線檢測(cè)，從而可獲得溜槽料柱高度，以解決現(xiàn)有技術(shù)中必須設(shè)置核源才能對(duì)溜槽內(nèi)料柱高度進(jìn)行檢測(cè)的問題。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置，包括高壓輥磨機(jī)的給料溜槽、給料溜槽的承重平臺(tái)和設(shè)置在給料溜槽給料口上方的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述的檢測(cè)裝置由盛油盒、橡膠蓋、活接頭、輸油管、閥門、壓力變送器、在線補(bǔ)油調(diào)壓管和承重支架組成；

所述的承重支架設(shè)置在給料溜槽給料口上方，其兩端穿過給料溜槽的側(cè)面固定在承重平臺(tái)上，所述的盛油盒為空腔圓柱，通過螺栓固定在承重支架上，盛油盒上部采用橡膠蓋密封，側(cè)部設(shè)有一個(gè)進(jìn)油管，通過活接頭與輸油管連接，其輸油管經(jīng)過閥門與壓力變送器接通，形成一個(gè)硅油壓力測(cè)控回路；用于裝油、補(bǔ)油、調(diào)壓和排氣的在線補(bǔ)油調(diào)壓管設(shè)置在輸油管上。

所述的盛油盒為不銹鋼材質(zhì)。

本發(fā)明的一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)方法，其特征在于：將溜槽料柱高度檢測(cè)裝置設(shè)置在給料溜槽給料口的上方，依據(jù)Rankine方法計(jì)算貯料面以下深度h(即料柱高度)處的垂直壓力：

P＝γh (1)

P——貯料面以下深度h(即料柱高度)處的垂直壓力，單位：kPa；

γ——散體貯料重力密度，單位：KN/m3；

h——貯料頂面至溜槽料柱高度檢測(cè)裝置的距離，單位：m；

壓力與料柱高度關(guān)系的標(biāo)定和料柱高度的檢測(cè)包括下列步驟：

1)壓力與料柱高度關(guān)系的標(biāo)定

從料柱高度為零開始標(biāo)定，一直標(biāo)定至溜槽內(nèi)料柱高度最高處為止，料柱高度每間隔一米標(biāo)定一次；

(1)在溜槽內(nèi)初始給料時(shí)，即料柱高度h0為零，前端可調(diào)定量給料裝置按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值作為初始?jí)毫0；

(2)在溜槽內(nèi)有h1料柱高度時(shí)，前端可調(diào)定量給料裝置依然按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值P1作為對(duì)應(yīng)h1料柱高度產(chǎn)生的壓力；

(3)在溜槽內(nèi)有h2料柱高度時(shí)，前端可調(diào)定量給料裝置依然按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值P2作為對(duì)應(yīng)h2料柱高度產(chǎn)生的壓力；

(4)設(shè)在溜槽內(nèi)料柱最高處有hx料柱高度時(shí),前端可調(diào)定量給料裝置依然按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值Px作為對(duì)應(yīng)hx料柱高度產(chǎn)生的壓力；

2)料柱高度的檢測(cè)

(1)經(jīng)過上述現(xiàn)場實(shí)際標(biāo)定后，依據(jù)壓力變送器實(shí)際測(cè)得壓力P，首先判斷P是在哪個(gè)標(biāo)定區(qū)間，如果Px＞P＞Px-1，則溜槽內(nèi)料柱高度h與壓力變送器實(shí)際測(cè)得壓力P的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：



其中：P——貯料面以下深度h(即料柱高度)處的垂直壓力，單位：kPa；

h——貯料頂面至溜槽料柱高度檢測(cè)裝置的距離，單位：m；

依據(jù)上述公式即可得出第x個(gè)標(biāo)定測(cè)量區(qū)間對(duì)應(yīng)的溜槽內(nèi)料柱的高度。

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

本發(fā)明的高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置，不受溜槽自身尺寸影響，也不受前端可調(diào)定量給料裝置連續(xù)下料的影響，該裝置無污染，避免了現(xiàn)有技術(shù)中必須設(shè)置核源才可測(cè)量溜槽料位的情況，且結(jié)構(gòu)簡單，測(cè)量穩(wěn)定，測(cè)量精度高，成本低。

本發(fā)明不僅可以檢測(cè)高壓輥磨機(jī)給料溜槽內(nèi)鐵礦粉的料柱高度，也可以對(duì)其它粉狀固體物料料柱及液體高度進(jìn)行檢測(cè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的檢測(cè)裝置設(shè)置在高壓輥磨機(jī)溜槽上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，圖1是本發(fā)明所述溜槽料位檢測(cè)裝置主要應(yīng)用工序，圖1為溜槽結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1安裝在高壓輥磨機(jī)2的給礦溜槽3的底部給礦口上方，溜槽3內(nèi)下半部是堆積料6，其上半部是可調(diào)定量給料裝置4輸入的自由下落散料5。

高壓輥磨機(jī)2處理料量大于前端可調(diào)定量給料裝置4給料量時(shí)，溜槽3內(nèi)下半部是堆積料6的上表面就降低，作用在溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1上的垂直壓力就會(huì)減??；高壓輥磨機(jī)2處理料量小于前端可調(diào)定量給料裝置4給料量時(shí)，溜槽3內(nèi)下半部是堆積料6的上表面就升高，作用在溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1上的垂直壓力就會(huì)增加；測(cè)量出作用在溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1上的垂直壓力即可計(jì)算出溜槽內(nèi)堆積料6的上表面的高度，即檢測(cè)出溜槽料柱的高度。

本發(fā)明的一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)裝置，包括高壓輥磨機(jī)2的給料溜槽3、給料溜槽的承重平臺(tái)7和設(shè)置在給料溜槽3給料口上方的檢測(cè)裝置1，其特征在于：所述的檢測(cè)裝置由盛油盒1-1、橡膠蓋1-2、活接頭1-3、輸油管1-4、閥門1-5、壓力變送器1-6、在線補(bǔ)油調(diào)壓管1-7和承重支架1-8組成；

所述的承重支架1-8設(shè)置在給料溜槽給料口上方，其兩端穿過給料溜槽3的側(cè)面固定在承重平臺(tái)7上，所述的盛油盒1-1為不銹鋼材質(zhì)的空腔圓柱，通過螺栓固定在承重支架1-8上，盛油盒1-1上部采用橡膠蓋1-2密封，側(cè)部設(shè)有一個(gè)進(jìn)油管，通過活接頭1-3與輸油管1-4連接，其輸油管經(jīng)過閥門1-5與壓力變送器1-6接通，形成一個(gè)硅油壓力測(cè)控回路；用于裝油、補(bǔ)油、調(diào)壓和排氣的在線補(bǔ)油調(diào)壓管1-7設(shè)置在輸油管1-4上。

本發(fā)明的一種高壓輥磨機(jī)溜槽料柱高度檢測(cè)方法，其特征在于：將溜槽料柱高度檢測(cè)裝置設(shè)置在給料溜槽3給料口的上方，依據(jù)Rankine方法計(jì)算貯料面以下深度h(即料柱高度)處的垂直壓力：

P＝γh (1)

P——貯料面以下深度h(即料柱高度)處的垂直壓力，單位：kPa；

γ——散體貯料重力密度，單位：KN/m3；

h——貯料頂面至溜槽料柱高度檢測(cè)裝置的距離，單位：m；

壓力與料柱高度關(guān)系的標(biāo)定和料柱高度的檢測(cè)包括下列步驟：

1)壓力與料柱高度關(guān)系的標(biāo)定

從料柱高度為零開始標(biāo)定，一直標(biāo)定至溜槽內(nèi)料柱高度最高處為止，料柱高度每間隔一米標(biāo)定一次；

(1)在溜槽內(nèi)初始給料時(shí)，即料柱高度h0為零，前端可調(diào)定量給料裝置4按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值作為初始?jí)毫0；

(2)在溜槽內(nèi)有h1料柱高度時(shí)，前端可調(diào)定量給料裝置4依然按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值P1作為對(duì)應(yīng)h1料柱高度產(chǎn)生的壓力；

(3)在溜槽內(nèi)有h2料柱高度時(shí)，前端可調(diào)定量給料裝置4依然按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值P2作為對(duì)應(yīng)h2料柱高度產(chǎn)生的壓力；

(4)設(shè)在溜槽內(nèi)料柱最高處有hx料柱高度時(shí),前端可調(diào)定量給料裝置4依然按額定生產(chǎn)工況連續(xù)給料，此時(shí)測(cè)量的壓力值Px作為對(duì)應(yīng)hx料柱高度產(chǎn)生的壓力；

2)料柱高度的檢測(cè)

(1)經(jīng)過上述現(xiàn)場實(shí)際標(biāo)定后，依據(jù)壓力變送器1-6實(shí)際測(cè)得壓力P，首先判斷P是在哪個(gè)標(biāo)定區(qū)間，如果Px＞P＞Px-1，則溜槽內(nèi)料柱高度h與壓力變送器1-6實(shí)際測(cè)得壓力P的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：



其中：P——貯料面以下深度h(即料柱高度)處的垂直壓力，單位：kPa；

h——貯料頂面至溜槽料柱高度檢測(cè)裝置的距離，單位：m；

依據(jù)上述公式即可得出第x個(gè)標(biāo)定測(cè)量區(qū)間對(duì)應(yīng)的溜槽內(nèi)料柱的高度。

實(shí)施例

圖1是本發(fā)明所述料位檢測(cè)裝置安裝在高壓輥磨機(jī)溜槽上的結(jié)構(gòu)示意圖，溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1安裝在高壓輥磨機(jī)2上方的溜槽3內(nèi)的底部，溜槽3內(nèi)下半部是堆積料6，其上半部是可調(diào)定量給料裝置4給下的下落散料5。

高壓輥磨機(jī)2吃料量大于前端可調(diào)定量給料裝置4給料量時(shí)，溜槽3內(nèi)下半部堆積料6的上表面就降低，作用在溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1上的垂直壓力就會(huì)減??；高壓輥磨機(jī)2吃料量小于前端可調(diào)定量給料裝置4給料量時(shí)，溜槽3內(nèi)下半部堆積料6的上表面就升高，作用在溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1上的垂直壓力就會(huì)增加；因此只要測(cè)量出作用在溜槽料柱高度檢測(cè)裝置1上的垂直壓力，即可計(jì)算出溜槽3內(nèi)堆積料6的上表面的高度，即檢測(cè)出溜槽料柱的高度。

現(xiàn)以溜槽內(nèi)被測(cè)料柱高度最高為4m為例，每隔1m為一個(gè)標(biāo)定區(qū)間(依據(jù)精度要求可以設(shè)置更多或更少的標(biāo)定區(qū)間)，經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際標(biāo)定獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，標(biāo)定高度h0、h1、h2、h3、h4分別為：0、1、2、3、4m高，對(duì)應(yīng)的壓力：P0、P1、P2、P3、P4分別為：0.48、21.86、42.70、62.75、81.69kPa，通過溜槽內(nèi)料柱高度h與壓力變送器1-6實(shí)際測(cè)得壓力P的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

首先判斷：Px＞P＞Px-1

可確定調(diào)用哪個(gè)區(qū)間的計(jì)算數(shù)據(jù)，通過公式(2)和該區(qū)間標(biāo)定數(shù)據(jù)，即可獲得溜槽3內(nèi)下半部堆積料6的上表面的高度。



如果P1＞P＞P0，即：21.86＞P＞0.48，為：第一個(gè)標(biāo)定測(cè)量區(qū)間，則計(jì)算溜槽內(nèi)料柱高度h為：





h＝0.046773(P-0.48)

如果P2＞P＞P1，即：42.70＞P＞21.56，為：第二個(gè)標(biāo)定測(cè)量區(qū)間，則計(jì)算溜槽內(nèi)料柱高度h為：





h＝0.047985(P-21.86)+1

如果P3＞P＞P2，即：62.75＞P＞42.7，為：第三個(gè)標(biāo)定測(cè)量區(qū)間，則計(jì)算溜槽內(nèi)料柱高度h為：





h＝0.049875(P-42.7)+2

如果P4＞P＞P3，即：81.69＞P＞62.75，為：第四個(gè)標(biāo)定測(cè)量區(qū)間，則計(jì)算溜槽內(nèi)料柱高度h為：





h＝0.052798(P-42.7)+3

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)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)。