本發(fā)明涉及檢測(cè)系統(tǒng)及方法，特別涉及一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

燒結(jié)礦是高爐煉鐵的主要原料，燒結(jié)礦FeO含量是評(píng)價(jià)燒結(jié)生產(chǎn)的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，其含量受燃料配比，堿度以及燒結(jié)過(guò)程參數(shù)等的影響。燒結(jié)礦FeO含量降低時(shí)，有利于改善燒結(jié)礦的還原性，也就是利于高爐降低燃料比；但過(guò)低的FeO又會(huì)影響燒結(jié)礦的強(qiáng)度，導(dǎo)致低溫還原粉化性升高，高爐上部透氣性惡化。研究燒結(jié)礦FeO的含量對(duì)于提高燒結(jié)礦的冶金性能，降低燃料比，改善鐵水成本具有重要意義。

目前，燒結(jié)礦FeO含量的檢測(cè)方法主要有化學(xué)分析法，光譜分析法，燒結(jié)機(jī)尾斷面圖像處理方法，燒結(jié)礦中鐵磁物質(zhì)的導(dǎo)磁率法。前兩種方法不可用于在線檢測(cè)。

化學(xué)分析法，是檢測(cè)FeO最準(zhǔn)確的一種方法，但是化學(xué)分析過(guò)程需要l～2個(gè)小時(shí)。

光譜分析法利用燒結(jié)礦中不同形式的鐵的衍射角和衍射強(qiáng)度的差異進(jìn)行定量分析，只能分析測(cè)試鐵元素總含量，并且成本高，檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

燒結(jié)機(jī)尾斷面圖像處理方法，首先采集燒結(jié)機(jī)尾斷面圖像，然后采用圖像處理的方法得出燒結(jié)礦氧化亞鐵的含量，由于燒結(jié)機(jī)在不斷運(yùn)動(dòng)，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，圖像不易采集。

導(dǎo)磁率法需要對(duì)樣品進(jìn)行磨粉壓制成片狀，并且需要控制待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品的體密度一致，過(guò)程復(fù)雜，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單，成本低的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)及其方法。

本發(fā)明提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)，具有這樣的特征，包括：皮帶，傳送燒結(jié)礦；第一稱重架，具有滾軸，安裝在皮帶下方；第二稱重架，具有滾軸，安裝在皮帶下方，第一稱重架后方；第一稱重傳感器，設(shè)置在第一稱重架下，在燒結(jié)礦傳送至第一稱重架上時(shí)發(fā)生形變；第二稱重傳感器，設(shè)置在第二稱重架下，在燒結(jié)礦傳送至第二稱重架上時(shí)發(fā)生形變；釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵，設(shè)置在第二稱重架內(nèi)，形成磁場(chǎng)；滾輪，安裝在皮帶的回程段；速度傳感器，安裝在滾輪上，與滾輪連接，測(cè)試皮帶轉(zhuǎn)速；三個(gè)A/D轉(zhuǎn)換模塊，與第一稱重傳感器、第二稱重傳感器、速度傳感器一一對(duì)應(yīng)，分別將第一稱重傳感器、第二稱重傳感器、速度傳感器檢測(cè)到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；意法半導(dǎo)體，與三個(gè)A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出特定區(qū)域內(nèi)的燒結(jié)礦重量；無(wú)線收發(fā)模塊，與意法半導(dǎo)體連接，發(fā)送將數(shù)字信號(hào)；以及上位機(jī)，接收數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行處理。

本發(fā)明提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)，還具有這樣的特征，包括：顯示器，與意法半導(dǎo)體連接，顯示燒結(jié)礦的重量和皮帶轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)，還具有這樣的特征：其中，稱重傳感器為電阻應(yīng)變式壓力傳感器。

本發(fā)明提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)，還具有這樣的特征：其中，速度傳感器為光電轉(zhuǎn)速傳感器。

本發(fā)明提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)，還具有這樣的特征：其中，上位機(jī)為VB.NET語(yǔ)言編寫(xiě)，包括數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)，關(guān)系式建立功能和待測(cè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量計(jì)算三部分，關(guān)系式建立功能，根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出燒結(jié)礦的在磁場(chǎng)中的增重，輸入燒結(jié)礦氧化亞鐵含量的化驗(yàn)值，采用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)，建立磁場(chǎng)中重量的增量和燒結(jié)礦氧化亞鐵化驗(yàn)值之間的關(guān)系式，待測(cè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量計(jì)算，根據(jù)燒結(jié)礦的重量數(shù)據(jù)和關(guān)系式，計(jì)算出燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量并顯示。

本發(fā)明還提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：

步驟A，燒結(jié)礦數(shù)據(jù)采集；

步驟B，建立磁場(chǎng)中重量的增量和燒結(jié)礦氧化亞鐵化驗(yàn)值關(guān)系式；以及

步驟C，計(jì)算待測(cè)的燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量。

本發(fā)明還提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法，還有這樣的特征：其中，步驟A，具有以下步驟：

步驟A1，采用不同的含鐵原料，不同的堿度，配碳量，水分，并且在不同的燒結(jié)工藝條件下，燒結(jié)出不同氧化亞鐵含量的燒結(jié)礦；

步驟A2，將一相同氧化亞鐵含量的燒結(jié)礦平鋪在皮帶上，當(dāng)燒結(jié)礦被傳送到初始稱重區(qū)域，稱出初始稱重區(qū)域燒結(jié)礦的初始重量m₀，同時(shí)初始重量m₀通過(guò)無(wú)線發(fā)送端發(fā)送至上位機(jī)；以及

步驟A3，當(dāng)此區(qū)域的燒結(jié)礦移動(dòng)到磁場(chǎng)稱重區(qū)域，稱出燒結(jié)礦在磁場(chǎng)稱重區(qū)域中的磁化重量m₁，同時(shí)將磁化重量m₁傳至上位機(jī)。

本發(fā)明還提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法，還有這樣的特征：其中，步驟B，具有以下步驟：

步驟B1，將燒結(jié)礦樣品進(jìn)行化學(xué)分析，得出燒結(jié)礦氧化亞鐵含量化驗(yàn)值，計(jì)算出燒結(jié)礦在磁場(chǎng)中重量的增量；以及

步驟B2，采用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)，建立磁場(chǎng)中燒結(jié)礦重量的增量和燒結(jié)礦氧化亞鐵化驗(yàn)值之間的關(guān)系式。

本發(fā)明還提供的一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法，還有這樣的特征：其中，步驟C，具有以下步驟：

步驟C1，將待測(cè)的燒結(jié)礦放在皮帶上，當(dāng)燒結(jié)礦被傳送到初始稱重區(qū)域，稱出此區(qū)域燒結(jié)礦的重量m₀；以及

步驟C2，當(dāng)燒結(jié)礦被傳送到磁場(chǎng)稱重區(qū)域，測(cè)出重量m₁，將磁場(chǎng)中重量的增量數(shù)據(jù)代入關(guān)系式中，即可求得待測(cè)的燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量。

發(fā)明作用和效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)及其方法，操作簡(jiǎn)單：測(cè)定裝置自動(dòng)檢測(cè)重量，只需要化驗(yàn)樣品的氧化亞鐵含量，輸入上位機(jī)軟件，自動(dòng)建立關(guān)系式；根據(jù)待測(cè)樣品的重量數(shù)據(jù)和關(guān)系式，自動(dòng)算出燒結(jié)礦氧化亞鐵含量；結(jié)果準(zhǔn)確：采用最小二乘法求得未知的數(shù)據(jù)，并使得這些求得的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最小；分析速度快：重量數(shù)據(jù)采集及得出結(jié)果速度快，能滿足在線實(shí)時(shí)檢測(cè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量的需要；降低成本：不需要關(guān)停皮帶，不需要人到稱重現(xiàn)場(chǎng)，只需要在上位機(jī)軟件上進(jìn)行操作，節(jié)約人力資源成本，本發(fā)明所需的材料經(jīng)濟(jì)成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明在實(shí)施例中的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在實(shí)施例中的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；以及

圖3是本發(fā)明在實(shí)施例中的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖實(shí)及施例對(duì)本發(fā)明所涉及的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)及其方法作詳細(xì)的描述。

實(shí)施例

圖1是本發(fā)明在實(shí)施例中的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明在實(shí)施例中的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖

如圖1和圖2所示，一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)具有：皮帶1、第一稱重架2、第二稱重架3、第一稱重傳感器4、第二稱重傳感器5、釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵6、滾輪、速度傳感器7、三個(gè)A/D轉(zhuǎn)換模塊8、意法半導(dǎo)體9、無(wú)線收發(fā)模塊10、顯示器11和上位機(jī)12。

皮帶1用于傳送燒結(jié)礦。

第一稱重架2安裝在皮帶1下方，下方設(shè)置有第一稱重傳感器4，當(dāng)燒結(jié)礦傳送至第一稱重架2上時(shí)發(fā)生形變。

第二稱重架3安裝在皮帶1下方，第一稱重架2的后方，下方設(shè)置有第二稱重傳感器5，當(dāng)燒結(jié)礦傳送至第二稱重架3上時(shí)發(fā)生形變。

第一稱重傳感器4和第二稱重傳感器5為電阻應(yīng)變式壓力傳感器。

釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵6設(shè)置在第二滾軸3內(nèi)，形成磁場(chǎng)。

滾輪安裝在皮帶1的回程段。

速度傳感器7為光電轉(zhuǎn)速傳感器，安裝在滾輪上，滾輪與皮帶1接觸，速度傳感器7通過(guò)滾輪來(lái)檢測(cè)皮帶的速度。

三個(gè)A/D轉(zhuǎn)換模塊8的型號(hào)為HX711，與第一稱重傳感器4、第二稱重傳感器5、速度傳感器7連接，將第一稱重傳感器4、第二稱重傳感器5、速度傳感器7檢測(cè)到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

意法半導(dǎo)體9(STM32)型號(hào)為STM32F103ZET6，與A/D轉(zhuǎn)換模塊8連接，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出燒結(jié)礦的重量。

無(wú)線收發(fā)模塊10為YL-800IL，與意法半導(dǎo)體9連接，通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊10將數(shù)字信號(hào)傳送給上位機(jī)12。

顯示器11為正點(diǎn)原子TFTLCD，與意法半導(dǎo)體9連接顯示特定區(qū)域燒結(jié)礦的重量和燒結(jié)礦在磁場(chǎng)中的重量數(shù)據(jù)和皮帶1的傳輸速度。

上位機(jī)12接收數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行處理。

上位機(jī)12為VB.NET語(yǔ)言編寫(xiě)，包括數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)，關(guān)系式建立功能和待測(cè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量計(jì)算三部分。

關(guān)系式建立功能，根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出燒結(jié)礦在磁場(chǎng)中的增重，輸入燒結(jié)礦氧化亞鐵含量的化驗(yàn)值，采用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)，建立磁場(chǎng)中重量的增量和燒結(jié)礦氧化亞鐵化驗(yàn)值之間的關(guān)系式。

待測(cè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量計(jì)算，根據(jù)燒結(jié)礦的重量數(shù)據(jù)和關(guān)系式，計(jì)算出燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量。

將燒結(jié)礦放在皮帶1的左邊，皮帶1的傳動(dòng)方向從左到右，第一稱重傳感器4和第二稱重傳感器5發(fā)生形變，經(jīng)兩個(gè)A/D模塊9將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)7換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)送入意法半導(dǎo)體9，同時(shí)速度傳感器檢測(cè)到滾輪(安裝在回程皮帶上)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)A/D模塊8，數(shù)據(jù)送入意法半導(dǎo)體9，意法半導(dǎo)體9計(jì)算出A區(qū)域燒結(jié)礦的重量m₀。確定A區(qū)域和B區(qū)域的距離，根據(jù)皮帶1的速度，計(jì)算出原A區(qū)域的燒結(jié)礦傳送到B區(qū)域的時(shí)間，當(dāng)A區(qū)域的燒結(jié)礦傳到B區(qū)域，釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵6使燒結(jié)礦磁化，意法半導(dǎo)體9計(jì)算出磁場(chǎng)中燒結(jié)礦的重量m₁。點(diǎn)擊上位機(jī)12計(jì)算含量按鈕，先計(jì)算增量，再將增量數(shù)據(jù)帶入關(guān)系式，顯示出待測(cè)燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量。

圖3是本發(fā)明在實(shí)施例中的燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法的流程圖。

如圖3所示，一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)方法具有以下步驟：

步驟A：燒結(jié)礦數(shù)據(jù)采集，進(jìn)入步驟B。

步驟A具有以下步驟：

步驟A1：采用不同的含鐵原料，不同的堿度，配碳量，水分，并且在不同的燒結(jié)工藝條件下，燒結(jié)出不同氧化亞鐵含量的燒結(jié)礦，進(jìn)入步驟A2。

步驟A2：將一相同氧化亞鐵含量的燒結(jié)礦平鋪在皮帶1上，當(dāng)燒結(jié)礦被傳送到初始稱重區(qū)域，稱出初始稱重區(qū)域燒結(jié)礦的初始重量m₀，同時(shí)初始重量m₀通過(guò)無(wú)線發(fā)送端發(fā)送至上位機(jī)，進(jìn)入步驟A3。

步驟A3：當(dāng)此區(qū)域的燒結(jié)礦移動(dòng)到磁場(chǎng)稱重區(qū)域，稱出燒結(jié)礦在磁場(chǎng)稱重區(qū)域中的磁化重量m₁，同時(shí)將磁化重量m₁傳至上位機(jī)。

步驟B：建立磁場(chǎng)中重量的增量和燒結(jié)礦氧化亞鐵化驗(yàn)值關(guān)系式，進(jìn)入步驟C。

步驟B具有以下步驟：

步驟B1：將燒結(jié)礦樣品進(jìn)行化學(xué)分析，得出燒結(jié)礦氧化亞鐵含量化驗(yàn)值，計(jì)算出燒結(jié)礦在磁場(chǎng)中重量的增量，進(jìn)入步驟B2。

步驟B2，采用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)，建立磁場(chǎng)中燒結(jié)礦重量的增量和燒結(jié)礦氧化亞鐵化驗(yàn)值之間的關(guān)系式。

步驟C：計(jì)算待測(cè)的燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量。

步驟C具有以下步驟：

步驟C1：將待測(cè)的燒結(jié)礦放在皮帶1上，當(dāng)燒結(jié)礦被傳送到初始稱重區(qū)域，稱出此區(qū)域燒結(jié)礦的重量m₀，進(jìn)入步驟C2。

步驟C2：當(dāng)燒結(jié)礦被傳送到磁場(chǎng)稱重區(qū)域，測(cè)出重量m₁，將磁場(chǎng)中重量的增量數(shù)據(jù)代入關(guān)系式中，即可求得待測(cè)的燒結(jié)礦的氧化亞鐵含量。

實(shí)施例的作用與效果

根據(jù)本實(shí)施例所涉及一種燒結(jié)礦氧化亞鐵含量檢測(cè)系統(tǒng)及其方法，操作簡(jiǎn)單：測(cè)定裝置自動(dòng)檢測(cè)重量，只需要化驗(yàn)樣品的氧化亞鐵含量，輸入上位機(jī)軟件，自動(dòng)建立關(guān)系式；根據(jù)待測(cè)樣品的重量數(shù)據(jù)和關(guān)系式，自動(dòng)算出燒結(jié)礦氧化亞鐵含量；結(jié)果準(zhǔn)確：采用最小二乘法求得未知的數(shù)據(jù)，并使得這些求得的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最??；分析速度快：重量數(shù)據(jù)采集及得出結(jié)果速度快，能滿足在線實(shí)時(shí)檢測(cè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量的需要；降低成本：不需要關(guān)停皮帶，不需要人到稱重現(xiàn)場(chǎng)，只需要在上位機(jī)軟件上進(jìn)行操作，節(jié)約人力資源成本，本發(fā)明所需的材料經(jīng)濟(jì)成本低。

上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。