燒結(jié)礦自動(dòng)取樣的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

燒結(jié)礦自動(dòng)取樣的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：燒結(jié)礦質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)高爐煉鐵的產(chǎn)量、質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率、優(yōu)質(zhì)率有極大的影響。因此如何取出有代表性的試樣，準(zhǔn)確把握燒結(jié)礦的質(zhì)量，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果起到?jīng)Q定性作用。本文簡(jiǎn)要的介紹了燒結(jié)礦自動(dòng)取樣系統(tǒng)的工藝流程及其自動(dòng)控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)礦質(zhì)量;自動(dòng)取樣;系統(tǒng)控制

1、前言

燒結(jié)礦物理化學(xué)性質(zhì)嚴(yán)重影響著高爐冶煉的過(guò)程。燒結(jié)礦質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)高爐煉鐵的產(chǎn)量、質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率、優(yōu)質(zhì)率有極大的影響。因此燒結(jié)礦的取樣及質(zhì)量檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性，對(duì)指導(dǎo)煉鐵生產(chǎn)和燒結(jié)生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。這就要求試驗(yàn)用試樣應(yīng)具有代表性，否則對(duì)研究結(jié)果將毫無(wú)實(shí)際意義。因此如何取出有代表性的試樣，準(zhǔn)確把握燒結(jié)礦的質(zhì)量，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果起到?jīng)Q定性作用。為了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)某段時(shí)間內(nèi)的燒結(jié)礦質(zhì)量，就必須按規(guī)定的時(shí)間間隔不斷的取樣，這就對(duì)取樣設(shè)備的自動(dòng)化提出了很高的要求。

2、取樣設(shè)備現(xiàn)狀

2.1燒結(jié)礦取樣設(shè)備系統(tǒng)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)人工在成品皮帶上取樣。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工取樣代表性差，不但容易發(fā)生爭(zhēng)議，而且難以提供準(zhǔn)確的操作依據(jù)。

2.2取樣現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度極大，嚴(yán)重影響操作人員的身體健康。

2.3系統(tǒng)控制室與操作室分離，操作不方便，發(fā)生故障不易察覺。

3、項(xiàng)目實(shí)施目的

隨著燒結(jié)機(jī)的大型化，每次的采樣量隨之增多，檢驗(yàn)工的勞動(dòng)強(qiáng)度大，加之現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差，存在很多不安全因素，故需采用一套全自動(dòng)采樣、制樣、棄樣系統(tǒng)，檢驗(yàn)工的勞動(dòng)強(qiáng)度將大大降低，工作環(huán)境得到改善，燒結(jié)礦的質(zhì)量檢測(cè)也由于人為因素的減少變得更加準(zhǔn)確和客觀，更有利于指導(dǎo)生產(chǎn)操作。

4、新建燒結(jié)礦自動(dòng)取樣工藝流程如下

該系統(tǒng)由采樣頭、可逆皮帶、電動(dòng)三通管、鄂式破碎機(jī)、縮分器、棄料皮帶以及配套電控等部分組成。系統(tǒng)啟動(dòng)后，采樣機(jī)在燒結(jié)成品礦皮帶頭部取得試樣后，送入可逆皮帶。根據(jù)檢驗(yàn)分析需要，樣品經(jīng)電動(dòng)三通管分料器均勻地送入不同的制樣系統(tǒng)中，。其中一路進(jìn)入破碎縮分（化學(xué)樣的制備）系統(tǒng)，另一路進(jìn)入物理性能檢測(cè)系統(tǒng)

5.新建燒結(jié)礦自動(dòng)取樣的控制系統(tǒng)

5.1、控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）S7-200和MT6070觸摸屏以及施耐德低壓元件，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）轉(zhuǎn)鼓樣品、成分樣品的自動(dòng)采取;

2）成分樣品的制備（破碎至16mm）;

3）取制樣過(guò)程自動(dòng)化控制。

具體控制流程分為成分樣取制樣和轉(zhuǎn)鼓樣取樣

成分樣取制樣：

人工在控制面板選擇成分樣A或B系統(tǒng)啟動(dòng)，采樣機(jī)在主皮帶頭部根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的取樣時(shí)間，取得試樣通過(guò)溜管送入可逆皮帶給料機(jī)，然后送至顎式破碎機(jī)破碎到16mm以下，再溜入旋轉(zhuǎn)式縮分器進(jìn)行縮分，縮分出的樣品經(jīng)過(guò)電動(dòng)三通分別進(jìn)入A或B樣品收集罐，余料通過(guò)棄料皮帶機(jī)返回下一級(jí)主皮帶。

轉(zhuǎn)鼓樣取樣：

人工在控制面板選擇轉(zhuǎn)鼓樣A或B系統(tǒng)啟動(dòng)，采樣機(jī)在主皮帶頭部根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的取樣時(shí)間，取得試樣通過(guò)溜管送入可逆皮帶給料機(jī)，樣品經(jīng)過(guò)電動(dòng)三通分別進(jìn)入A或B轉(zhuǎn)鼓樣品收集罐。

5.2、自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)方案

根據(jù)取樣工藝要求，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動(dòng)控制和程序自動(dòng)控制兩種模式。手動(dòng)控制包括用于調(diào)試、維修的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)旁控制和控制室單機(jī)順序啟動(dòng)控制;程序自動(dòng)控制與皮帶機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，通過(guò)工控機(jī)控制設(shè)備順序啟動(dòng)。

系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，按內(nèi)部設(shè)定的聯(lián)鎖關(guān)系順序啟動(dòng)，保證下級(jí)設(shè)備已運(yùn)行，上級(jí)設(shè)備才延時(shí)啟動(dòng)。主皮帶機(jī)停止時(shí)，采樣系統(tǒng)停止順序與啟動(dòng)順序相反。每次系統(tǒng)關(guān)機(jī)時(shí)，自動(dòng)清掃程序?qū)?dòng)，保證系統(tǒng)不積料。如果工作中發(fā)生故障，除故障報(bào)警外，系統(tǒng)自動(dòng)將故障點(diǎn)以上的電機(jī)停止工作，以下的電機(jī)清除物料后才停止工作，同時(shí)，在主機(jī)屏幕上顯示故障信息。

系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)除塵系統(tǒng)電動(dòng)蝶閥打開，系統(tǒng)停止時(shí)延時(shí)關(guān)閉電動(dòng)蝶閥。

系統(tǒng)采用觸摸屏與PLC通信，運(yùn)行參數(shù)可以在觸摸屏上修改，執(zhí)行。

6、效果與效益計(jì)算

該自動(dòng)取樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，滿足了生產(chǎn)的需要，簡(jiǎn)化了操作，取得良好的效果。

6.1直接效益

該系統(tǒng)故障率低，維修維護(hù)方便，每年可節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用10萬(wàn)元。

6.2間接效益

1）該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，故障率低，從未發(fā)生因取樣器故障造成停機(jī)和燒結(jié)礦外排得現(xiàn)象，保證了