一種鐵精粉品位檢測方法與流程
2023-06-02 00:45:46 4
本發明屬於鐵精粉技術領域，具體是指一種鐵精粉品位檢測方法。
背景技術：
作為衡量鐵精粉質量高低的重要指標, 鐵精粉品位(含鐵量)高低直接影響冶煉過程和冶煉的技術經濟指標。從基礎原料質量把關、中間產品監控、成品檢驗判定, 到售後質量異議處理, 鐵精粉品位的分析檢測在一定程度上起到了企業眼睛的作用。近年來, 隨著鋼鐵企業對鐵精粉需求的不斷擴大, 國內外鐵礦生產企業都在迅速膨脹其生產能力, 以期滿足中國鋼鐵市場的需求。伴隨而來的就是一些先進企業已經開始在分析檢測方面投入大量資力, 在儘量採用高精度、高穩定、快速化、自動化的光、機、電、計算機一體化大型精密儀器的同時, 在整個分析檢測流程的每個環節都不惜重金大量配備自動化儀器和採樣、制樣裝置。另一方面, 作為世界鐵礦進口大國, 我國鐵礦進口量年超5000萬噸, 僅次於日本。如此巨額的進口量不僅要求國家要付出昂貴的經濟代價, 而且對進口鐵礦產品質量的嚴格把關及快速檢測也提出了較高要求.所以無論是從生產規模的日益擴大而言, 還是從進口貿易量的持續升高而言, 適時研製高水平的鐵精粉品位快速檢測儀器已經迫在眉睫。
我國鐵礦貧礦多(佔總儲量的97 .5 %), 伴(共)生有其他組分的綜合礦多(佔總儲量的1/3),鐵礦石種類複雜, 難選礦多, 鐵礦資源具有貧、細、雜的特點, 因此, 絕大多數鐵礦石在冶煉前均需進行選礦處理(即破碎、磨礦、磁選等工序處理), 所以鐵精粉是我國鐵礦生產企業的主流產品。目前, 國內用於測定鐵精粉品位的常規方法為化學分析方法.作為國家標準測量方法, 化學分析法測量準確, 但工序繁瑣, 化驗周期長, 需要專門的實驗人員採用特定試劑在專用實驗室進行, 因此不能滿足現代化生產的要求。除化學分析法外, 已見報導的鐵精粉品位快速檢測方法包括X 螢光分析法、採用抗壞血酸做還原劑滴定鐵礦粉品位法以及低能量γ射線透射法。X 螢光分析法和抗壞血酸還原劑滴定法從本質上而言均屬於化學分析法.低能量γ射線透射法能夠快速測定鐵精粉中鐵品位, 但是由於基體效應的影響, 測量值與實際值存在較大偏差, 同時測量過程中, γ射線經透射和反射, 對作業場所及其周圍環境將產生輻射影響。因而其進一步應用受到限制。與國內相比, 國外鐵礦資源具有富礦比例大、品質優良、分布集中的優勢, 由於資源特色決定, 國外鐵礦產品以塊礦或粉礦形式居多, 因此關於鐵精粉品位檢測方面的報導較少, 鐵礦產品生產及指標評估主要傾向於鐵礦石或鐵精礦領域.近年來, 伴隨著鐵礦資源的不斷開採, 一些國家已經開始將開採目標由高品位鐵礦石轉為低品位鐵礦石, 通過將低品位鐵礦石進行選礦處理得到鐵精粉, 進而加工生產相應冶金產品.例如號稱擁有巨大富鐵礦床的澳大利亞和巴西, 經過多年開採, 如今富礦資源面臨日漸減少, 從而正在想方設法利用低品位鐵礦石.目前, 澳大利亞為了與巴西競爭, 為了提高本企業的產品質量, 對富鐵礦也進行了選礦處理, 主要目的是提鐵降矽降鋁降磷.所以, 無論是就國內還是國際而言, 鐵礦生產企業都面臨著鐵精粉生產與加工技術的不斷發展及技術創新的考驗。
因此，很有必要設計一種鐵精粉品位檢測方法。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種鐵精粉品位檢測方法。
本發明的內容包括：
一種鐵精粉品位檢測方法，包括如下步驟：
（1）將鐵精粉隨機取樣20-30g，將鐵精粉樣品裝填至自感式電感傳感器的螺管內的量杯內；
（2）將螺管上纏繞電感線圈，並將電感線圈引出，作為亞鐵磁性的鐵礦產品, 磁鐵礦鐵精粉含有大量的Mn2 + , Fe3 + , Fe2 +磁性離子, 它們既具有較高的介電常數, 又有一定的磁化率, 所以, 在外磁場的作用下磁鐵礦鐵精粉能夠表現較強的磁化作用.空心螺管線圈的電感取決於其自身結構參數,當螺管長度、橫截面積、線圈匝數一定時, 電感是常數；基於鐵精粉的鐵磁性, 採用鐵精粉作為螺管型電感線圈的鐵芯, 相當於使線圈產生一個附加電感, 這時線圈的電感比空心線圈大, 並且隨著鐵精粉品位的增加而變化；
（3）將自感式電感傳感器的信號採集，並通過D A轉換後發送給積分器, 三角波發生器產生的三角波電壓信號, 經V I 變換及功率放大後轉換成三角波電流信號，該信號為自感式鐵精粉品位電感傳感器的激勵信號；
（4）在三角波電流信號作用下, 傳感器產生的響應電壓信號輸入傳感器測試電路，經放大、相位變換後經A D 轉換後輸入單片機，輸出結果。
本發明中，作為一種優選的技術方案，鐵精粉樣品裝入量杯後進行加壓壓實。
本發明中，作為一種優選的技術方案，量杯採用PVC材料。
本發明中，作為一種優選的技術方案，單片機外接印表機，直接將結果列印。
本發明中，作為一種優選的技術方案，自感式鐵精粉品位電感傳感器是一種利用磁路磁阻變化, 引起傳感器線圈的電感(自感)變化來檢測鐵精粉含鐵量的一種機電轉換裝置。
本發明的有益效果是，
將根據上節設計研製的最佳結構參數傳感器接入傳感器測試電路。實驗中, 測試電路由三角波電壓源與電壓電流轉換電路組合搭接而成.當傳感器的激勵電流信號為三角波時, 測得響應電壓信號波形中垂直部分為電感對於電流變化產生的電壓躍變, 躍變的大小反映傳感器輸出電感的大小；斜線部分為電流在傳感器的等效電阻上產生的電壓, 其值不隨電感值變化,即不隨鐵精粉品位的變化而改變。三角波激勵電流源的響應電壓可由直流電流部分、傳感器的響應電壓與電阻的響應電壓三部分疊加而成。傳感器的響應電壓影響鐵精粉品位, 其它兩項為無用部分.如果將上述信號通過低通濾波濾除無用部分, 則可通過測量傳感器的響應電壓達到測量輸出電感的目的, 由此完成信號的採集。
與傳統測量方式相比, 自感式鐵精粉品位電感傳感器測量方法顯示了簡單可靠、輸出功率大、輸出阻抗小、抗幹擾能力強、對工作環境要求不高等優點。基於自感式鐵精粉品位傳感技術, 通過信號調理及測試、利用單片機進行系統測控, 即通過間接測量方法檢測鐵精粉品位不僅可實現快速實時檢測, 而且成本低, 操作方便, 便於進一步推廣。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
一種鐵精粉品位檢測方法，包括如下步驟：
（1）將鐵精粉隨機取樣20-30g，將鐵精粉樣品裝填至自感式電感傳感器的螺管內的量杯內，量杯採用PVC材料，鐵精粉樣品裝入量杯後進行加壓壓實；
（2）將螺管上纏繞電感線圈，並將電感線圈引出，作為亞鐵磁性的鐵礦產品, 磁鐵礦鐵精粉含有大量的Mn2 + , Fe3 + , Fe2 +磁性離子, 它們既具有較高的介電常數, 又有一定的磁化率, 所以, 在外磁場的作用下磁鐵礦鐵精粉能夠表現較強的磁化作用.空心螺管線圈的電感取決於其自身結構參數,當螺管長度、橫截面積、線圈匝數一定時, 電感是常數；基於鐵精粉的鐵磁性, 採用鐵精粉作為螺管型電感線圈的鐵芯, 相當於使線圈產生一個附加電感, 這時線圈的電感比空心線圈大, 並且隨著鐵精粉品位的增加而變化；
（3）將自感式電感傳感器的信號採集，並通過D A轉換後發送給積分器, 三角波發生器產生的三角波電壓信號, 經V I 變換及功率放大後轉換成三角波電流信號，該信號為自感式鐵精粉品位電感傳感器的激勵信號；
（4）在三角波電流信號作用下, 傳感器產生的響應電壓信號輸入傳感器測試電路，經放大、相位變換後經A D 轉換後輸入單片機，輸出結果，單片機外接印表機，直接將結果列印。
所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，並非旨在暗示本公開的範圍(包括權利要求)被限於這些例子；在本發明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特徵之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現，並存在如上所述的本發明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。