一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，包括用于微量取样的采样机构，用于定量取样的接料机构，用于元素分析的X荧光测量机构以及用于清扫排灰的清料机构。本实用新型专利技术利用微型螺旋铰刀从生料斜槽中匀速微量采样；利用带有两级料位传感器和两级闸板的接料机构来控制取样量，实现对X荧光测量机构定量给样；利用气力输送器将余料和样品重新排回生料斜槽中；整套装置连续循环运行，保证了用于在线X荧光测量机构的样品料量稳定且样品时效性和代表性强。

An On-line X-ray Fluorescence Analysis Device for Automatic Styling Cement Raw Material

【技术实现步骤摘要】
一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置
本技术涉及工业物料成分在线检测领域，尤其涉及的是一种用于水泥生料的在线X荧光分析装置。
技术介绍
水泥生料是水泥生产的重要源头环节，在水泥生产过程中，水泥生料在很大程度上决定了水泥熟料的产品质量，影响企业的经济效益。水泥生料的生产是由矿山开采，原料预均化堆场、生料粉磨，生料均化库四个工艺环节组成，石灰石、黏土等原材料经过生料磨机粉磨之后形成松散细粉末状的生料，利用风机气流驱动的空气输送斜槽使得生料呈悬浮状态随气流沿管道输送至生料均化库，再入窑煅烧形成水泥熟料，为了出产优质熟料、确保水泥质量，对生料质量的和稳定性的高效控制至关重要。X射线荧光光谱分析(X-rayfluorescenceanalysis，XRF)简称为X荧光分析是通过测量样品元素被激发后所辐射的特征X射线，根据特征X射线的能量和强度对样品中元素进行定量和定性分析。X荧光分析设备成本低、无需采用放射源，能够满足最佳的辐射安全要求，而且在水泥行业应用广泛、成熟，尤其是水泥企业在对出磨生料质量控制中普遍采用取样器+X荧光分析仪+人工配料的质量控制系统。随着智能工业的发展需要，在线检测技术能够为工业过程提高质量监测大数据以越来越受到水泥工业的重视，因此将X荧光分析技术应用于水泥生料的在线检测将具有很好的应用前景。但是，水泥行业的X荧光分析仪依赖于人工参与，导致传统的X荧光分析设备难以直接用于现场实时在线分析，首先是通常需要人工从取样口取样、缩分、研磨、压样、再进行X荧光分析，到分析出结果至少需要30min，耗时费力，检测结果滞后，此外由于生料取样口的取样过程是一段时间内的累计收集样，而不是实时采样，因此再加上取样累计耗时，控制周期一般为1小时左右，这样一个典型的长时滞后反馈控制系统，控制效果较差，其次是试样代表性差，取样和缩分过程的代表性难以保证，所以若将X荧光分析系统应用于水泥生料在线分析首先需要解决自动化的实时采样问题。其次，X荧光分析对粉末样品分析时对样品量或样品厚度有严格的要求，要求样品量适量而且料量稳定，料量波导形成的样品厚度不同，所引起的基体效应程度不同进而导致X荧光强度的波动，影响在线X荧光分析结果的稳定性和准确性，通常人工从水泥生料斜槽的取样口取样带回化验室，需要再称取固定的量放入测量料杯，然后再由人工将料杯放入X荧光分析设备中进行测试，测试完成后再由人工移出料杯。因此，若将X荧光分析系统应用于水泥生料在线分析同时需要解决定量给样和自动清样问题。
技术实现思路
本技术提供一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，可在线实现对水泥生料的自动化采样、定量给样、X荧光测量和清样，解决传统水泥化验室X荧光分析过程对人工的依赖和时效滞后的问题。本技术采用以下技术方案：一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，包括采样机构、接料机构、X荧光测量机构和清料机构；所述的采样机构用于从水泥生料磨机后端的空气输送斜槽中匀速微量采集生料样品；所述的接料机构用于进行样品料量判断、定量取样和给X荧光测量机构送样；所述的X荧光测量机构用于水泥生料元素成分分析；所述的清料机构用于将接料机构中的余料和料杯中的测量过的样品重新排回到空气输送斜槽中；其中采样机构间歇性连续采样并与X荧光测量机构同步运行，接料机构用于定量取样和给X荧光测量机构送样，保障用于X荧光测量机构样品料量始终稳定，清料机构将接料机构中多余物料和料杯中的测量过的样品重新排回到空气输送斜槽中保障了装置内干净无余料，实现对水泥生料的在线分析；所述采样机构包括减速电机(1)及其驱动的螺旋铰刀取样器(2)，安装在生料磨机之后的上游段的空气输送斜槽(25)的侧面，以少量多次的循环方式连续采样。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，减速电机(1)可正反转工作，正转取样，反转排样，正转驱动螺旋铰刀取样器(2)匀速带出空气输送斜槽(25)内的生料样品，每次正转时间固定，一个采样周期内正转次数设有上限，减速电机(1)的反转驱动螺旋铰刀取样器(2)排出铰刀螺纹内的物料。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的减速电机(1)的输出轴转速不大于25r/min；螺旋铰刀取样器(2)由螺杆和外套管组成，外套管后端与减速电机(1)法兰固定并在靠近法兰位置开出料口，出料口垂直向下，使得生料能够沿着落料管道(4)垂直落下。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，螺杆从侧面中下部水平深入到空气输送斜槽(25)内部的长度不大于300mm,螺杆的螺纹深度不小于5mm；外套管与螺杆间隙不大于2mm，外套管前端开有进料槽长度不少于100mm宽度不小于15mm。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的接料机构包括接料电动球阀(3)、落料管道(4)、上玻璃管(5)、上通气阀(6)、下玻璃管(7)、上伸缩闸板(8)、上料位传感器(9)、下伸缩闸板(10)、下料位传感器(11)、下通气阀(13)、料杯(14)和测量窗口(15)；接料电动球阀(3)为常闭状态，安装在螺旋铰刀取样器(2)和落料管道(4)之间；所述的落料管道(4)中部与清料机构密封相连，落料管道(4)底部与上玻璃管(5)密封连接；上玻璃管(5)、上伸缩闸板(8)、下玻璃管(7)、下伸缩闸板(10)、料杯(14)和测量窗口(15)从上往下依次密封连接。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的上伸缩闸板(8)和下伸缩闸板(10)结构相同，包括伸缩气缸驱动的带圆孔的不锈钢片和密封外壳，其中上伸缩闸板(8)处于常开状态，下伸缩闸板(10)处于常闭状态；下伸缩闸板(10)包括上密封盖板(26)、下密封盖板(27)、O型圈(28)、不锈钢片(29)、连接结构(30)、伸缩气缸(31)和伸缩闸板支架(32)；其中上密封盖板(26)和下密封盖板(27)均带有O型圈的安装槽并且中心均开通孔，通孔外围预留沉槽，用于与下玻璃管(7)底端的过渡管座连接；不锈钢片(29)为表面镜面抛光的304不锈钢片并开有一个落料孔(33)，不锈钢片(29)通过连接结构(30)与伸缩气缸(31)固定，由伸缩气缸(31)行程内的运动来驱动带有落料孔的不锈钢片(29)的前后移动从而来控制下料开关，伸缩气缸(31)为迷你型不锈钢伸缩气缸，接压缩空气，固定在伸缩闸板支架(32)上。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的上料位传感器(9)和下料位传感器(11)均为漫反射型或对射型光电传感器开关；上料位传感器(9)安装在上玻璃管(5)的底部；下料位传感器(11)安装在下玻璃管(7)的底部。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的上玻璃管(5)和下玻璃管(7)均为透明玻璃管，其中上玻璃管(5)用于与上料位传感器(9)和上伸缩闸板(8)相互配合来监控料位，下玻璃管(7)的管径和高度固定用于容纳固定量的样品。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的上玻璃管(5)底部带有气嘴，气嘴为往上倾斜的细管状结构并经过三通结构分别与上通气阀(6)和气动电磁阀组(18)连通，上通气阀(6)为常开状态，使得执行采样过程中接料机构的内部与外界大气相通。所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，所述的清料机构包括余料电动球阀(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，其特征在于，包括采样机构、接料机构、X荧光测量机构和清料机构；所述的采样机构用于从水泥生料磨机后端上游段的空气输送斜槽中匀速微量采集生料样品；所述的接料机构用于进行样品料量判断、定量取样和给X荧光测量机构送样；所述的X荧光测量机构用于水泥生料元素成分分析；所述的清料机构用于将接料机构中的余料和料杯中的测量过的样品重新排回到空气输送斜槽中；其中采样机构间歇性连续采样并与X荧光测量机构同步运行，接料机构用于定量取样和给X荧光测量机构送样，保障用于X荧光测量机构样品料量始终稳定，清料机构将接料机构中多余物料和料杯中的测量过的样品重新排回到空气输送斜槽中保障了装置内干净无余料，实现对水泥生料的在线分析；所述采样机构包括减速电机(1)及其驱动的螺旋铰刀取样器(2)，安装在生料磨机之后的上游段的空气输送斜槽(25)的侧面，以少量多次的循环方式连续采样。

【技术特征摘要】
1.一种自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，其特征在于，包括采样机构、接料机构、X荧光测量机构和清料机构；所述的采样机构用于从水泥生料磨机后端上游段的空气输送斜槽中匀速微量采集生料样品；所述的接料机构用于进行样品料量判断、定量取样和给X荧光测量机构送样；所述的X荧光测量机构用于水泥生料元素成分分析；所述的清料机构用于将接料机构中的余料和料杯中的测量过的样品重新排回到空气输送斜槽中；其中采样机构间歇性连续采样并与X荧光测量机构同步运行，接料机构用于定量取样和给X荧光测量机构送样，保障用于X荧光测量机构样品料量始终稳定，清料机构将接料机构中多余物料和料杯中的测量过的样品重新排回到空气输送斜槽中保障了装置内干净无余料，实现对水泥生料的在线分析；所述采样机构包括减速电机(1)及其驱动的螺旋铰刀取样器(2)，安装在生料磨机之后的上游段的空气输送斜槽(25)的侧面，以少量多次的循环方式连续采样。2.根据权利要求1所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，其特征在于，减速电机(1)可正反转工作，正转取样，反转排样，正转驱动螺旋铰刀取样器(2)匀速带出空气输送斜槽(25)内的生料样品，每次正转时间固定，一个采样周期内正转次数设有上限，减速电机(1)的反转驱动螺旋铰刀取样器(2)排出铰刀螺纹内的物料。3.根据权利要求2所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，其特征在于，所述的减速电机(1)的输出轴转速不大于25r/min；螺旋铰刀取样器(2)由螺杆和外套管组成，外套管后端与减速电机(1)法兰固定并在靠近法兰位置开出料口，出料口垂直向下，使得生料能够沿着落料管道(4)垂直落下。4.根据权利要求3所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，其特征在于，螺杆从侧面中下部水平深入到空气输送斜槽(25)内部的长度不大于300mm,螺杆的螺纹深度不小于5mm；外套管与螺杆间隙不大于2mm，外套管前端开有进料槽长度不少于100mm宽度不小于15mm。5.根据权利要求1所述的自动取样式水泥生料在线X荧光分析装置，其特征在于，所述的接料机构包括接料电动球阀(3)、落料管道(4)、上玻璃管(5)、上通气阀(6)、下玻璃管(7)、上伸缩闸板(8)、上料位传感器(9)、下伸缩闸板(10)、下料位传感器(11)、下通气阀(13)、料杯(14)和测量窗口(15)；接料电动球阀(3)为常闭状态，安装在螺旋铰刀取样器(2)和落料管道(4)之间；所述的落料管道(4)中部与清料机构密封相连，落料管道(4)底部与上玻璃管(5)密封连接；所述的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾文宝，张新磊，单卿，邵金发，刘勇，饶盛，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32