[發明專利]一種有效提升鐵礦粉球團造球效率的自動控制系統及方法

在審

• 申請號: 202210943541.2
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115369240A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 祁成林;馮根生;李金蓮;任偉;王亮
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22B1/24
• 分類號: C22B1/24;B07C5/10;B07C5/36
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;于春曉

本發明提供一種有效提升鐵礦粉球團造球效率的自動控制系統及方法，屬于鐵礦粉造球技術領域。該系統包括造球圓盤、機械臂、攝像機、輸送皮帶、水管、上料皮帶和刮刀，造球圓盤旁邊的操作廊道靠近造球圓盤處安裝機械臂，攝像機I對準造球圓盤的成球區，攝像機II對準造球圓盤卸料區的輸送皮帶，造球圓盤上方設置水管和上料皮帶，造球圓盤框架內壁設置刮刀，刮刀不隨圓盤轉動。本發明通過機械臂自動處理成球區大顆粒，增加成球區有效容積，再通過成球區球團粒級分布、方差評價處理的情況，通過成品球團粒級分布、平均粒徑及方差確定造球參數的合理性。本發現有效提高球團的造球效率，降低勞動強度和危險性，使球團工藝在造球系統實現降本增效。

技術領域

本發明涉及鐵礦粉造球技術領域，特別是指一種有效提升鐵礦粉球團造球效率的自動控制系統及方法。

背景技術

我國高爐爐料結構主要由三部分組成：燒結礦、球團礦和塊礦。其中以燒結礦為主，球團礦和塊礦為輔，球團礦和塊礦的主要目的是提高入爐品位和平衡高爐渣堿度。隨著燒結生產系統節能環保壓力及氣體污染物排放新標準的確立，燒結工序受到一定的限制，球團礦從輔助爐料向主要爐料轉變，高爐高比例球團、堿性球團生產受到重視，因此提高球團產量和質量成為冶金行業的新課題。生產球團的重要工序之一是將適合造球的礦粉制成一定粒度10-16mm的生球，然后進行干燥、預熱、焙燒、均熱等工序，生球的性能主要包括落下強度、抗壓強度、熱爆裂強度。本發明主要涉及造成工序。

造球工序一般由兩個工藝：圓盤造球和圓筒造球。我國造球皆選用圓盤造球工藝，圓盤造球工藝中轉速和傾角為固定條件，不易變化。對于造球工藝目前研究皆在水分、成品球粒度組成、添加粘結劑的種類及配加量及成球時間。我國對鐵礦粉造球的研究情況主要如下：

一種鐵礦球團造球裝置中串聯兩個造球盤，第二個造球盤在第一個造球盤的下方，第一造球盤未成為生球的礦粉和所述第一分量的生球進入第二造球盤中，第二造球盤再次造球，達到了大幅度減少球團造球過程的返礦率，提高產量，改善生球表面質量和強度，降低能耗的目的。

一種圓筒造球機的掛料裝置中相鄰刀片在橫梁正面上的垂直投影有重疊，刀片與水平面形成夾角，刀片的前端與筒體內壁成弧形。解決圓筒造球機的多余物料粘結附在筒壁上影響造球效率和質量的問題，提高生產效率，降低能耗。

一種智能造球檢測系統中主要對礦粉和球體紅外水分分析，盤速檢測及圖像采集，判斷造球機的工作狀態，調整水分及機速，保證生球質量。

造球機大顆粒機器人視覺篩選設備中在球盤的支架上，設置有一撈爪，可張開和合攏，合攏后的撈爪與檔齒形成撈籠，按照CCD相機查找大顆粒，找到大顆粒后，傳送至機器人控制器，機器人在按位置信息將手臂移至到位置處，并下沉入物料中將大顆粒撈入撈籠，當移除造粒機范圍后張開撈爪，可將大顆粒移除。該設備未考慮球團圓盤治理的實際情況，1)圓盤制粒是高速運轉，定位后機器按定位撈取，不滿足實際情況，2)撈取的裝置設計及撈取動作在撈取大球的同時，將破壞大量正常球團。

基于上述，本發明將造球盤分為四個區：1)上料區，2)加水區，3)成核區，4)長大及卸料區。本發明通過在成球區、卸料皮帶增加圖像采集，調整成球區容積，判斷與措施聯動。本發明系統24小時不間斷運轉，只需操作者在操作室觀看即可，有效的減少球團崗位工作強度，使得生球生產效率提高，生球質量穩定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種有效提升鐵礦粉球團造球效率的自動控制系統及方法。