一种物料定量缩分控制装置及控制方法与流程

本发明涉及一种物料定量缩分控制装置及控制方法，属于矿石检测设备领域。

背景技术：

在钢铁生产企业，冶炼生产工艺往往要求冶炼用原料必须严格满足，因此对入厂原料的质量控制就非常重要。入厂原辅料的质量控制包括取样、制样和理化性能检测，其中取样和制样是非常重要的环节。但常规的原辅料制样是采用人工逐一进行破碎、缩分、再破碎、再缩分，最后研磨、缩分出化学成分样。

常规物料的取样、制样，人工操作强度大、效率低，还由于人员工作强度大，往往导致使用的试样量少、代表性不够。随着工业制造智能化的发展，需要开发工业化的智能取样、制样和检测技术，以适应现代钢铁制造业智能化的发展。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述存在的问题提供一种物料定量缩分控制装置及控制方法，从设备结构和控制方法入手，通过设备功能设计对物料输入量用电子称计重，物料输出用气动阀门控制，物料输送厚度用升降档板控制，集料重量用电子称计重，入料、出料、称量等装置的状态用plc进行联锁控制，通过设置一定的控制参数和逻辑规则来控制物料的缩分过程，完成从入料重量不固定的样品缩分出集料重量相近的样品，为后工序创造条件。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种物料定量缩分控制装置，包括称重料斗、皮带给料机以及集料机，所述皮带给料机上端设有称重料斗，皮带给料机下端设有集料机，所述称重料斗下端通过第一管道与皮带给料机相连；所述皮带给料机下端通过第二管道与集料机相连，所述第一管道上设有气动阀门，所述皮带给料机包括两个传送托辊以及传送皮带，两个传送托辊之间通过传送皮带相连，所述皮带给料机上设有升降档板，所述升降档板设置在传送皮带的上方，所述升降档板设置在称重料斗右侧；所述集料机下端设有电子称，所述集料机包括旋转台以及集料桶，旋转台上设有集料桶。

作为本发明的一种改进，所述升降档板下端与传送皮带之间的距离为20-120mm。

作为本发明的一种改进，所述升降档板左端与称重料斗出口之间的距离为15-30mm。

作为本发明的一种改进，所述传送皮带的宽度与升降档板的宽度相等。

作为本发明的一种改进，所述集料桶的数量为3个，所述3个集料桶呈120°均匀分布在旋转台上。

作为本发明的一种改进，所述传送皮带左右两端均设有胶皮护板。

作为本发明的一种改进，所述胶皮护板与传送皮带之间的距离为150mm。

作为本发明的一种改进，利用物料定量缩分控制装置进行物料定量缩分控制的方法，步骤如下：

（1）缩分前物料称重：将物料倒入称重料斗中进行称重，记录重量w0；

（2）物料厚度控制：称重结束后，打开气动阀门，物料进入皮带给料机，通过调节升降档板将物料调整成同一厚度的料流，根据皮带的宽度a、长度b、料流厚度h、物料密度ρ估算物料的总长度，计算和控制料流运行速度和料流通过的时间；

（3）质量缩分比确定：根据缩分前物料总质量为w0，缩分后要得到的重量为wa和wb，缩分次数为n，则每次缩分的集料重量间隔为wa/n、wb/n，每次缩分的弃料质量间隔为wc/n=w0/n-(wa+wb)/n；每次缩分的质量比为a:b:c=(wa/n):(wb/n):(w0/n-(wa+wb)/n)；

（4）物料缩分：物料通过皮带给料机、第二管道进入集料机，物料在程序控制下，按设定的缩分比，根据料流通过的重量并控制称量给料斗出口气动阀门、皮带给料机，使物料在三个集料桶a、b、c间进行交替集料；集料桶a旋转至集料位置，皮带给料机启动运行，当第一次循环缩分的重量达到设定重量wa/n时，由程序控制皮带给料机停止运行，接着集料机启动运行，集料桶a、b、c同时旋转120度，集料桶b旋转至集料位置，皮带给料机启动运行，当第一次循环缩分的重量到达到设定重量wb/n时，皮带给料机停止运行，随后集料机启动运行，集料桶c旋转至集料位置，皮带给料机启动运行，当第一次循环缩分的重量到达到重量w0/n-(wa+wb)/n时，皮带给料机停止运行，集料机启动运行，集料桶a又旋转集料位置，这就完成一个缩分循环；如此循环n次，即可完成物料的定量缩分，并得到需要的缩分量wa和wb。

由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：

本发明从设备结构和控制方法入手，通过测量、计算一系列的参数来控制物料的缩分过程，完成从重量不固定样品缩分出重量一定的样品，为后工序创造条件。

附图说明

图1是一种物料定量缩分控制装置的结构示意图；

图中：1、称重料斗，2、气动阀门，3、第一管道，4、皮带给料机，5、升降档板，6、第二管道，7、集料机，8、集料桶，9、电子称，10、传送托辊，11、传送皮带，12、胶皮护板，13、旋转台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

一种物料定量缩分控制装置，包括称重料斗1、皮带给料机4以及集料机7，所述皮带给料机4上端设有称重料斗1，皮带给料机4下端设有集料机7，所述称重料斗1下端通过第一管道3与皮带给料机4相连；所述皮带给料机4下端通过第二管道6与集料机7相连，所述第一管道3上设有气动阀门2，所述皮带给料机4包括两个传送托辊10以及传送皮带11，两个传送托辊10之间通过传送皮带11相连，所述皮带给料机4上设有升降档板5，所述升降档板5设置在传送皮带11的上方，所述升降档板5设置在称重料斗1右侧；所述集料机7下端设有电子称9，所述集料机7包括旋转台13以及集料桶8，旋转台13上设有集料桶8。

所述升降档板5下端与传送皮带11之间的距离为20-120mm；

所述升降档板5左端与称重料斗1出口之间的距离为15-30mm。

所述传送皮带11的宽度与升降档板5的宽度相等。

所述集料桶8的数量为3个，集料桶8（a、b、c），呈120度分布。

所述传送皮带11左右两端均设有胶皮护板12。

所述胶皮护板12与传送皮带11之间的距离为150mm。

主电机通过主控制器与气动阀门2、皮带给料机4、集料机7相连。

主电机通过主控制器控制液压气缸，液压气缸控制升降档板5进行升降。

利用上述的物料定量缩分控制装置进行物料定量缩分控制的方法，该方法包括如下步骤：

铁矿石一般分为块矿和粉矿两类，以下以粉矿为例说明操作步骤。

（1）参数设定：根据收到铁矿石种类的粒度大小，在控制系统中选择粉矿，系统会自动调节料流厚度为20mm。收到的粉矿经过物料定量缩分控制装置后，要得到水分样1kg、粒度样2kg。

（2）缩分前物料称重：将收到的物料倒入称重料斗1中进行称重，记录重量w0(假设为10kg），根据皮带给料机4中皮带的宽度a=100mm、料流厚度h=25mm、物料密度p(粉矿为1.6g/cm3)可估算料流的总长度约为2500mm，如果要求5分钟(min)完成缩分，则料流运行速度控制为500mm/min。

（3）质量缩分比确定：根据缩分前物料总质量为w0，缩分后要得到的重量为wa和wb各一份，缩分次数为n，则每次缩分的集料重量间隔为wa/n、wb/n，每次缩分的弃料质量间隔为wc/n=w0/n-(wa+wb)/n。即每次缩分的质量比为a:b:c=(wa/n):(wb/n):(w0/n-(wa+wb)/n)。假设缩分次数为4，此例中wa/n、wb/n、wc/n分别为250g、500g、1750g，则粉矿的质量缩分比为a:b:c=250:500:1750。

（2）料流厚度控制：称重结束后，在程序控制下打开称重料斗1下的气动阀门2，物料进入皮带给料机4，通过升降档板5将物料整形成厚度为20mm的料流。

（3）物料缩分：物料通过皮带给料机4、溜管进入集料机7，物料在程序控制下，按设定的缩分比，根据料流通过的重量连锁控制称量给料斗出口气动阀门2、皮带给料机4，使物料在三个集料桶a、b、c间进行交替集料。具体为：集料桶8a旋转至集料位置，皮带给料机4启动运行，当第一次循环缩分的重量达到设定重量wa/n(此例为250g)时，由程序控制皮带给料机4停止运行，接着集料机7启动运行，集料桶a、b、c同时旋转120度，集料桶8b旋转至集料位置，皮带给料机4启动运行，当第一次循环缩分的重量到达到设定重量wb/n(此例为500g)时，皮带给料机4停止运行，随后集料机7启动运行，集料桶8c旋转至集料位置，皮带给料机4启动运行，当第一次循环缩分的重量到达到重量w0/n-(wa+wb)/n(此例为1750g)时，皮带给料机4停止运行，集料机7启动运行，集料桶8a又旋转集料位置，这就完成一个缩分循环。如此循环n次(此例为4次)，即可完成物料的定量缩分，并得到需要的缩分量wa(此例为1000g)和wb(此例为2000g)。

本发明从设备结构和控制方法入手，通过设备功能设计对物料输入量用电子称9计重，物料输出用气动阀门2控制，物料输送厚度用升降档板5控制，集料重量用电子称9计重，入料、出料、称量等装置的状态用plc进行联锁控制，通过测量、计算一系列的参数来控制物料的缩分过程，完成从重量不固定样品缩分出重量一定的样品，为后工序创造条件。

上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。