一种冷冻固化烧结混合料的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷冻固化烧结混合料的系统及方法，系统中在支撑杆的顶部设置与控制系统连接的伺服电机，支撑杆内设有导轨，滑块与导轨滑动连接；滑块的端部设有料杯，液氮罐设置在滑块下方。在将混合料样品装入料杯后，由控制系统控制液氮罐的盖板开启，再启动伺服电机，使沿导轨向下移动的滑块将料杯移动到液氮罐内；在料杯位于液氮罐内液氮的浸泡时间达到设定值时，控制滑块沿导轨向上滑动以带动料杯上升到液氮罐外，完成一次冷冻固化操作。可见，本发明专利技术实施例提供的系统及方法，可以实现混合料的冷冻和固化，提高混合料的强度，保证混合料筛分分析过程中，不易破碎和损坏，进而确保筛分分析过程中，粒度检测结果的准确性。

A System and Method of Freeze Curing Sintering Mixture

【技术实现步骤摘要】
一种冷冻固化烧结混合料的系统及方法
本专利技术涉及冶金烧结领域，尤其涉及一种冷冻固化烧结混合料的系统及方法。
技术介绍
在冶金烧结领域，提高烧结机料层的透气性，可使矿料受热更均匀，从而提高烧结矿的质量和产量，而烧结混合料粒度是影响烧结料层原始透气性的关键因素之一。混合料粒度太小时，物料与物料间的间隙太小，导致烧结料层透气性变差，风量分布和热量传递不均匀，不利于烧结矿物理指标稳定和改善，导致烧结矿粉率升高，强度降低，烧结电耗升高。混合料粒度太大时，物料的间隙增大，物料内外温差可能过大，且同等体积的台车上的物料量将减少，从而降低烧结矿的产能，也会导致烧结机主抽风机能耗增加。为了使物料受热更均匀，增加透气性，降低能耗，控制混合料粒度大小是关键因素。筛分法是工业上最常用的混合料粒度检测方法，利用振动分级筛，对物料进行分级筛分，其工作原理是将不同筛孔规格的一组分级筛沿垂直方向叠置，自上而下筛孔规格逐级变小。以伺服电机作为动力源，带动筛组往返直线运动和上下振动，物料从最上层加入，大于本级筛孔直径的粒子留在本筛中，以此测定混合料中不同粒径物料所占比例。在利用混合料粒度检测系统进行粒度检测时，由于烧结工艺中混合料制粒采用圆筒混合机滚动制粒技术，原料粒子强度较低，如果把混合湿料直接筛分，则易导致一部分混合料在分级筛分过程中被震碎、破坏，无法准确测得粒度结果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种冷冻固化烧结混合料的系统及方法，以解决混合料在筛分过程中，容易被震碎、破坏，导致粒度检测结果不准确的问题。第一方面，本专利技术提供了一种冷冻固化烧结混合料的系统，包括：混合料液氮冷却装置和控制系统；所述混合料液氮冷却装置包括液氮罐、料杯、伺服电机、支撑杆、导轨、滑块和罐盖；所述支撑杆的顶部设有伺服电机，所述伺服电机通过伺服驱动器与控制系统连接；所述支撑杆内设有导轨，所述滑块与所述导轨滑动连接；所述滑块上设有罐盖，所述滑块的端部设有料杯；所述液氮罐设置在滑块的下方，使所述滑块沿导轨向下移动时，带动料杯进入液氮罐内，以及，带动罐盖移动至液氮罐的罐口处，以密封液氮罐。可选地，所述液氮罐包括罐体和设置在罐体顶部的罐口；所述罐体内设有液位传感器，所述液位传感器与控制系统连接，所述液位传感器用于检测罐体内液氮的液位值。可选地，所述罐体的外侧壁设有抽空嘴，所述罐体的侧壁内设有真空层，所述抽空嘴与真空层连通，所述抽空嘴用于对真空层进行抽真空操作。可选地，所述罐口的一侧设有盖板和自动开盖铰链；所述盖板用于密封罐口，所述自动开盖铰链与盖板铰接，所述自动开盖铰链通过驱动装置与控制系统电连接，所述通过驱动装置用于根据控制系统的信号控制自动开盖铰链的开启和关闭。可选地，所述盖板的中心设有排气孔，所述盖板扣合在罐口上时，所述排气孔与罐体连通。可选地，还包括：自动补液系统，所述自动补液系统与控制系统连接，所述自动补液系统用于根据控制系统的信号给所述液氮罐补充液氮。可选地，所述自动补液系统包括：补液罐、真空绝缘软管和低温电磁阀；所述补液罐通过真空绝缘软管与液氮罐连通，所述真空绝缘软管上设有低温电磁阀，所述低温电磁阀与控制系统连通，所述低温电磁阀用于根据控制系统的信号控制真空绝缘软管的通断。可选地，所述真空绝缘软管上还设有自增压手动截止阀，所述自增压手动截止阀设置在补液罐和低温电磁阀之间。第二方面，本专利技术实施例提供的一种冷冻固化烧结混合料的方法，应用于第一方面所述的冷冻固化烧结混合料的系统，所述方法包括以下步骤：在将混合料样品装入料杯后，系统生成开盖信号，发送至驱动装置，由驱动装置驱动液氮罐的自动开盖铰链动作，以控制盖板开启；在开启盖板之后，生成下降信号，发送至伺服驱动器，驱动伺服电机转动，以通过沿导轨向下移动的滑块将盛料杯移动到液氮罐内；所述盛料杯是指盛装有混合料样品的料杯；获取所述盛料杯位于液氮罐内的浸泡时间；如果所述浸泡时间达到设定值，生成上升信号，发送至伺服驱动器，驱动伺服电机转动，以通过沿导轨向上移动的滑块将盛料杯上升到液氮罐外。可选地，还包括：检测所述盛料杯的上升位置；如果所述上升位置到达上限位位置，生成关闭信号，发送至驱动装置，由所述驱动装置驱动自动开盖铰链动作，以控制盖板扣合在液氮罐的罐口；所述上限位位置是指所述盛料杯高于盖板顶部的预设高度的位置，所述预设高度的范围是10～50mm，优选20mm。可选地，所述获取盛料杯位于液氮罐内的浸泡时间之前，还包括：检测所述盛料杯的下降位置；如果所述下降位置到达下限位位置，则生成计时开始信号，统计所述盛料杯在液氮罐内的浸泡时间；所述下限位位置是指所述盛料杯位于液氮罐中部的位置。可选地，还包括：获取液位传感器检测液氮罐内液氮的液位值；如果所述液位值达到低液位阈值时，生成补液信号；将所述补液信号发送至低温电磁阀，使低温电磁阀开启，以控制补液罐对液氮罐进行补液操作。可选地，还包括：获取液位传感器检测的液氮罐进行补液后的当前液位值；如果所述当前液位值达到高液位阈值，生成停止补液信号；将所述停止补液信号发送至低温电磁阀，使低温电磁阀关闭，以控制补液罐停止对液氮罐进行补液操作。由以上技术方案可知，本专利技术实施例提供的一种冷冻固化烧结混合料的系统及方法，系统中在支撑杆的顶部设置与控制系统连接的伺服电机，支撑杆内设有导轨，滑块与导轨滑动连接；滑块的端部设有料杯，液氮罐设置在滑块的下方。在将混合料样品装入料杯后，由控制系统控制液氮罐的盖板开启，再启动伺服电机，使沿导轨向下移动的滑块将盛料杯移动到液氮罐内；在料杯位于液氮罐内液氮的浸泡时间达到设定值时，控制滑块沿导轨向上滑动以带动料杯上升到液氮罐外，完成一次冷冻固化操作。可见，本专利技术实施例提供的系统及方法，利用混合料液氮冷冻装置可以实现混合料的冷冻和固化，提高混合料的强度，保证混合料筛分分析过程中，不易破碎和损坏，进而确保筛分分析过程中，粒度检测结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的混合料液氮冷却装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的冷冻固化烧结混合料的系统的控制框图；图3为本专利技术实施例提供的液氮罐的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的液氮罐的另一结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的液氮自动补液系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的冷冻固化烧结混合料的方法的流程图。具体实施方式在冶金烧结领域，对烧结混合料进行粒度检测时，通常采用混合料粒度检测系统进行检测。混合料粒度检测系统在进行粒度检测时，由人工从皮带处取样、利用多个不同孔径(3mm，5mm，8mm)的筛子进行筛分、筛分完成后分别对每个筛子的物料进行称重，计算其粒度组成。但是混合料筛分过程中，容易被震碎、破坏，因此易导致粒度测得结果不准确；并且人工筛分，存在人工取样劳动强度大、检测时间长，取样的稳定性、代表性差，并且检测结果不及时，指导粒度调整滞后时间长的问题，不利于指导工艺参数调整。因此，为解决上述问题，本专利技术实施例提出了一种解决方案，即利用取样装置从皮带处获取烧结混合料样品，采用液氮对混合料样品进行快速冷冻硬化处理，以提高混合料粒子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷冻固化烧结混合料的系统，其特征在于，包括：混合料液氮冷却装置和控制系统(12)；所述混合料液氮冷却装置包括液氮罐(6)、料杯(5)、伺服电机(1)、支撑杆(2)、导轨(4)、滑块(3)和罐盖(7)；所述支撑杆(2)的顶部设有伺服电机(1)，所述伺服电机(1)通过伺服驱动器与控制系统(12)连接；所述支撑杆(2)内设有导轨(4)，所述滑块(3)与所述导轨(4)滑动连接；所述滑块(3)上设有罐盖(7)，所述滑块(3)的端部设有料杯(5)；所述液氮罐(6)设置在滑块(3)的下方，使所述滑块(3)沿导轨(4)向下移动时，带动料杯(5)进入液氮罐(6)内，以及，带动罐盖(7)移动至液氮罐(6)的罐口处，以密封液氮罐(6)。

【技术特征摘要】
1.一种冷冻固化烧结混合料的系统，其特征在于，包括：混合料液氮冷却装置和控制系统(12)；所述混合料液氮冷却装置包括液氮罐(6)、料杯(5)、伺服电机(1)、支撑杆(2)、导轨(4)、滑块(3)和罐盖(7)；所述支撑杆(2)的顶部设有伺服电机(1)，所述伺服电机(1)通过伺服驱动器与控制系统(12)连接；所述支撑杆(2)内设有导轨(4)，所述滑块(3)与所述导轨(4)滑动连接；所述滑块(3)上设有罐盖(7)，所述滑块(3)的端部设有料杯(5)；所述液氮罐(6)设置在滑块(3)的下方，使所述滑块(3)沿导轨(4)向下移动时，带动料杯(5)进入液氮罐(6)内，以及，带动罐盖(7)移动至液氮罐(6)的罐口处，以密封液氮罐(6)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液氮罐(6)包括罐体(61)和设置在罐体(61)顶部的罐口(62)；所述罐体(61)内设有液位传感器(65)，所述液位传感器(65)与控制系统(12)连接，所述液位传感器(65)用于检测罐体(61)内液氮的液位值。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述罐体(61)的外侧壁设有抽空嘴(66)，所述罐体(61)的侧壁内设有真空层(67)，所述抽空嘴(66)与真空层(67)连通，所述抽空嘴(66)用于对真空层(67)进行抽真空操作。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述罐口(62)的一侧设有盖板(63)和自动开盖铰链(64)；所述盖板(63)用于密封罐口(62)，所述自动开盖铰链(64)与盖板(63)铰接，所述自动开盖铰链(64)通过驱动装置与控制系统(12)电连接，所述驱动装置用于根据控制系统(12)的信号控制自动开盖铰链(64)的开启和关闭。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述盖板(63)的中心设有排气孔(68)，所述盖板(63)扣合在罐口(62)上时，所述排气孔(68)与罐体(62)连通。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：自动补液系统，所述自动补液系统与控制系统(12)连接，所述自动补液系统用于根据控制系统(12)的信号给所述液氮罐(6)补充液氮。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自动补液系统包括：补液罐(8)、真空绝缘软管(9)和低温电磁阀(11)；所述补液罐(8)通过真空绝缘软...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小信，李宗平，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43