[發明專利]鐵礦懸浮焙燒爐中實時壓力及顆粒濃度測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201710412915.7
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107144304B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 韓躍新;唐志東;高鵬;李艷軍;李二壘
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種鐵礦石懸浮焙燒爐中實時壓力及顆粒濃度測量裝置及方法，裝置包括氣體供給系統、連續給料系統、還原爐和壓力采集及處理系統；還原爐的爐體側壁上裝配有壓力傳感器，內部設有布風板，將內部分為還原室和風室；壓力采集及處理系統為NI數據采集卡和計算機。方法為：(1)用礦粉使布風板上形成料封；(2)將礦粉加入到還原爐的還原室內，空氣壓縮機通入空氣；(3)出料的固體流率與進料的固體流率相同時，判定系統運行穩定；(4)啟動計算機LabVIEW軟件開始測量；(5)通過絕對壓力值求得靜壓差；計算出固體顆粒濃度。本發明同時準確的測量還原爐內每個位置的實時壓力及某一部分的顆粒平均濃度，裝置簡單、經濟，操作方便，具有實時性、同步性的優點。

技術領域

本發明屬于礦物加工技術領域，特別涉及一種鐵礦石懸浮焙燒爐中實時壓力及顆粒濃度測量裝置及方法。

背景技術

微細粒赤鐵礦、鮞狀赤鐵礦、鏡褐鐵礦及堆存鐵尾礦等鐵礦資源因其結晶粒度細，礦物組成復雜、鐵賦存量低等特性，采用常規選礦技術手段難以獲得理想的技術經濟指標，難以獲得大規模工業化開發利用，或部分資源雖得以開發但利用效率極低。

磁化焙燒-磁選技術是處理上述鐵礦資源的有效途徑，其中懸浮磁化焙燒具有氣固接觸充分，傳熱、傳質效果好，反應速度快等優點，目前在難選鐵礦處理方面多有應用；如中國發明專利局公開號為CN200720014578的《懸浮磁化焙燒爐》發明，公開號為CN200710012802的《鐵礦物懸浮磁化焙燒爐系統及焙燒工藝》發明。

盡管復雜難選鐵礦石懸浮焙燒新技術能使鐵品位和回收率都大幅度提高，但在懸浮焙燒試驗過程中仍存在還原產品質量不均、排料不暢等問題，主要是因為對懸浮焙燒過程中爐內顆粒運動狀態研究不足；如果能對不同操作條件下爐內氣固兩相流動特性有清楚地認識，對整個焙燒過程的調控及系統的穩定運行有重要的指導意義；但由于懸浮焙燒爐整個過程均為高溫運行，多數測量手段均無法實現耐高溫運行，故現階段大多學者采用冷態試驗方法對其中氣固流動特性進行系統研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種鐵礦石懸浮焙燒爐中實時壓力及顆粒濃度測量裝置及方法，通過改進裝置結構和數據處理方法，實現壓力和濃度的實時同步測量。

本發明的裝置包括氣體供給系統、連續給料系統、還原爐和壓力采集及處理系統；其中氣體供給系統為空氣壓縮機，連續給料系統為漏斗式的儲料塔；還原爐的爐體側壁上裝配有壓力傳感器，頂板上設有進料口，底板上設有進氣口，爐體內部設有布風板，布風板的上方為還原室，布風板的下方為風室；壓力采集及處理系統包括NI數據采集卡和計算機；空氣壓縮機通過浮子流量計與還原爐的進氣口連通，儲料塔底端的設有放料閥的下料管插入還原爐頂部的進料口，還原爐上部設有出料管，出料管下端與接料斗相對應；壓力傳感器與NI數據采集卡裝配在一起，NI數據采集卡與計算機裝配在一起。

上述裝置中，風室分為流化風室和松動風室，流化風室和松動風室分別與一個空氣壓縮機連通。

上述的布風板上均勻分布有小孔，孔徑為8～15微米，布風板的開孔率為6～10％。

上述裝置中，還原爐的爐體側壁從上到下依次開設有多個測壓孔，測壓孔為外螺紋結構，每個測壓孔直接與壓力傳感器連接構成一個測壓點，各相鄰的測壓孔的高度差相同；各測壓孔的軸線與還原爐的爐體軸線垂直相交。

上述的壓力傳感器為齊平膜片結構，直接與測壓孔連接，接收的壓力信號經差分放大器和輸出放大器放大后，再經過V/A轉換器的轉換，轉換為與輸入壓力成線性對應關系的標準電流輸出信號。

上述的儲料塔和還原爐的材質為有機玻璃。

本發明的方法是采用上述裝置，按以下步驟進行；

1、向還原室內加入礦粉，使布風板上形成料封，防止氣體向進料口反竄；