[发明专利]铁矿悬浮焙烧炉中实时压力及颗粒浓度测量装置及方法

说明书

一种铁矿石悬浮焙烧炉中实时压力及颗粒浓度测量装置及方法，装置包括气体供给系统、连续给料系统、还原炉和压力采集及处理系统；还原炉的炉体侧壁上装配有压力传感器，内部设有布风板，将内部分为还原室和风室；压力采集及处理系统为NI数据采集卡和计算机。方法为：(1)用矿粉使布风板上形成料封；(2)将矿粉加入到还原炉的还原室内，空气压缩机通入空气；(3)出料的固体流率与进料的固体流率相同时，判定系统运行稳定；(4)启动计算机LabVIEW软件开始测量；(5)通过绝对压力值求得静压差；计算出固体颗粒浓度。本发明同时准确的测量还原炉内每个位置的实时压力及某一部分的颗粒平均浓度，装置简单、经济，操作方便，具有实时性、同步性的优点。

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种铁矿石悬浮焙烧炉中实时压力及颗粒浓度测量装置及方法。

背景技术

微细粒赤铁矿、鲕状赤铁矿、镜褐铁矿及堆存铁尾矿等铁矿资源因其结晶粒度细，矿物组成复杂、铁赋存量低等特性，采用常规选矿技术手段难以获得理想的技术经济指标，难以获得大规模工业化开发利用，或部分资源虽得以开发但利用效率极低。

磁化焙烧-磁选技术是处理上述铁矿资源的有效途径，其中悬浮磁化焙烧具有气固接触充分，传热、传质效果好，反应速度快等优点，目前在难选铁矿处理方面多有应用；如中国发明专利局公开号为CN200720014578的《悬浮磁化焙烧炉》发明，公开号为CN200710012802的《铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统及焙烧工艺》发明。

尽管复杂难选铁矿石悬浮焙烧新技术能使铁品位和回收率都大幅度提高，但在悬浮焙烧试验过程中仍存在还原产品质量不均、排料不畅等问题，主要是因为对悬浮焙烧过程中炉内颗粒运动状态研究不足；如果能对不同操作条件下炉内气固两相流动特性有清楚地认识，对整个焙烧过程的调控及系统的稳定运行有重要的指导意义；但由于悬浮焙烧炉整个过程均为高温运行，多数测量手段均无法实现耐高温运行，故现阶段大多学者采用冷态试验方法对其中气固流动特性进行系统研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁矿石悬浮焙烧炉中实时压力及颗粒浓度测量装置及方法，通过改进装置结构和数据处理方法，实现压力和浓度的实时同步测量。

本发明的装置包括气体供给系统、连续给料系统、还原炉和压力采集及处理系统；其中气体供给系统为空气压缩机，连续给料系统为漏斗式的储料塔；还原炉的炉体侧壁上装配有压力传感器，顶板上设有进料口，底板上设有进气口，炉体内部设有布风板，布风板的上方为还原室，布风板的下方为风室；压力采集及处理系统包括NI数据采集卡和计算机；空气压缩机通过浮子流量计与还原炉的进气口连通，储料塔底端的设有放料阀的下料管插入还原炉顶部的进料口，还原炉上部设有出料管，出料管下端与接料斗相对应；压力传感器与NI数据采集卡装配在一起，NI数据采集卡与计算机装配在一起。

上述装置中，风室分为流化风室和松动风室，流化风室和松动风室分别与一个空气压缩机连通。

上述的布风板上均匀分布有小孔，孔径为8～15微米，布风板的开孔率为6～10％。

上述装置中，还原炉的炉体侧壁从上到下依次开设有多个测压孔，测压孔为外螺纹结构，每个测压孔直接与压力传感器连接构成一个测压点，各相邻的测压孔的高度差相同；各测压孔的轴线与还原炉的炉体轴线垂直相交。

上述的压力传感器为齐平膜片结构，直接与测压孔连接，接收的压力信号经差分放大器和输出放大器放大后，再经过V/A转换器的转换，转换为与输入压力成线性对应关系的标准电流输出信号。

上述的储料塔和还原炉的材质为有机玻璃。

本发明的方法是采用上述装置，按以下步骤进行；

1、向还原室内加入矿粉，使布风板上形成料封，防止气体向进料口反窜；