[实用新型]一种散状物料水分在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物料水分检测领域，具体涉及一种散状物料水分在线检测装置及其检测方法。

背景技术

在冶金行业，首先需要对来料中的水分进行精确检测，然后根据水分检测值来控制物料加水量，使得物料水分在后续工艺过程中保持在一个合理的范围内。物料水分的实时检测对最终产品的产质量和能耗指标影响很大，只有快速准确检测出物料的水分，才能实现精确控制，而且可以很大程度上减少人工劳动，提高生产效率。由此可见，对原始来料水分进行快速检测分析，并且实现自动化控制是冶金行业的关键技术。

现有冶金行业中，原始来料水分一般是人工取样，送化验室进行检测分析，水分检测采用烘干失重法检测，因为不能在线精确检测，无法实现自动控制，而且检测结果严重滞后，造成生产效率的降低。在水分检测方面，在线检测的方式一般采用红外水分仪和微波水分仪等进行检测，都属于非接触式测量设备，存在的主要问题是测量不准确，成本高，设备维修麻烦和结构复杂，因此会造成水分控制的困难，进一步造成产质量指标和能耗的不稳定。

公开号为CN 201607382 U，公开日为2010年10月13日，名称为“一种用于检测物料水分的装置”的专利文献公开了一种水分测定方法，该方法通过利用微波干燥的原理，采用圆柱体转盘相对于微波发生装置进行垂直旋转的结构设计，有效保证了大粒级的高炉物料快速均匀地烘干。然而该技术只能在实验室进行离线检测，而且主要针对大颗粒物料的干燥，不能满足在线快速检测的需要。

冶金行业中往往需要对原始物料进行水分检测，比如烧结生产过程中由于来料变化周期短，其水分等物化性能的波动对后续烧结生产将造成非常恶劣的影响，因此需要对来料进行快速检测分析，以指导生产，特别像原始铁矿石粉、焦粉和煤粉等物料，每换一批次就需要检测其来料的水分，目前用于检测物料水分的方法主要是人工取样，送至化验室进行检测分析，水分检测主要是烘干称重法，也可以采用红外和微波水分仪在线检测，但是测量不准确，精度不高。另外人工取样检测分析所需时间长，人力成本高。随着冶金行业对生产自动化水平要求的提高，以及智能制造理念的进一步加强，人工取样检测物料的水分已经不能满足高产、高效和高自动化生产的需求。

通过研究发现，水作为一种极性分子，与微波的耦合作用能力非常强，含水物料在微波作用下，可以实现快速干燥，实现水分的脱除。研究结果表明，对普通的磁铁精矿物料进行微波干燥试验时，在1000W的微波功率条件下，物料量越少，干燥越快，对于20g磁铁精矿物料，微波功率1000W、物料水分8.6％时，干燥30s就可以实现完全脱水，30g物料需要40s，40g物料则需要50s。由此可见，微波可以实现物料的快速干燥。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷和问题，本实用新型的目的在于提供一种散状物料水分在线检测装置及方法。本实用新型基于物料水分与微波的强耦合作用能力，采用微波加热作为干燥手段，实现物料在线快速干燥，通过失重法得到物料的水分，研发出一种可以实时在线检测物料水分的装置及检测方法，能够很大程度上解决上述面临的技术难题，具有“快速、准确和便捷”的特点。

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种散状物料水分在线检测装置，该装置包括4个滑道，即第一滑道、第二滑道、第三滑道和第四滑道，这4个滑道依次首尾连通而形成一个正方形或长方形的闭合回路，在闭合回路的滑道上放置了一个或多个(例如2-12个，优选4-10个，更优选6-8个)装料容器。

其中，第一滑道为进料区，第二滑道为微波干燥区，第三滑道为检测区，第四滑道为排料区；

第一滑道划分为第一区域、作为进料和首次称重的工位的第二区域及第三区域，其中第三区域与第二滑道相连通，第一滑道在与第四滑道相连的一端设有第一直线电机，该第一直线电机的驱动杆(即伸缩主轴)与第一滑道的纵向平行，作为进料位的第二区域的上方设有料斗，第二区域的下部设有第一称重装置；

第二滑道在与第一滑道相连的一端设有第二直线电机，该第二直线电机的驱动杆(即伸缩主轴)与第二滑道的纵向平行，第二滑道的顶部设有一个或多个第一微波源；

第三滑道划分为第四区域、作为二次称重工位的第五区域及第六区域，其中第六区域与第四滑道相连通，第三滑道在与第二滑道相连的一端设有第三直线电机，该第三直线电机的驱动杆(即伸缩主轴)与第三滑道的纵向平行，第五区域的下部设有第二称重装置；和