一种用于制备双层球团的配料及返料系统的制作方法

1.本发明涉及球团制备技术领域，尤其是涉及一种用于制备双层球团的配料及返料系统。


背景技术：

2.双层球团是指一枚球团中内层由特定化学成分的原料组成，而外层由化学成分完全不同的另一种原料组成。即一枚双层球团由内层球和外层球构成，在造球工艺中需先制备一定粒度的内层球团，再继续添加另一种粉状原料来制备包裹在内层球外侧的外层球，最终得到双层球团。
3.配料系统是一种用于工业、农业生产上自动化的配料设备，通常是由带有自动配料算法的电脑(微机)作为其自动配料的控制系统。近年来，我国的各个行业发展迅速，而配料这一工艺是很多传统行业中的重要环节，在配料中各称量设备只有达到一定精度才能保证配料的质量。双层球团配料工艺一方面要求满足双层球团产量指标，另一方面还要求各种原料必须按一定的比例混合，以满足双层球团质量的需要。由于目前国内对于复杂的双层球团生产还未实现工业化，因此缺少一套完整的智能化配料控制系统。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有配料及返料系统无法制备双层球团的技术问题，在原有的工业配料及返料技术上进行创新，提供一种用于制备双层球团的配料及返料系统。
5.本发明提供的这种用于制备双层球团的配料及返料系统，包括内层球配料设施和混料设施、外层球配料设施和分料设施、造球设施、返料系统以及配料控制系统；配料控制系统包括四个主要控制模块，模块一用于限定双层球团的最终参数，模块二用于设置内层球的原料配比，模块三用于设置外层球的原料配比，模块四用于设置返料的配加量，熔剂和膨润土的使用量通过配料控制系统进行自动调节；内层球配料设施配有内层球精矿料仓、内层球熔剂料仓、内层球膨润土料仓和返料料仓，外层球配料设施配有外层球精矿料仓、外层球熔剂料仓和外层球膨润土料仓，内层球设施与外层球设施之间分别通过内层球配料皮带和外层球配料皮带送料；内层球和外层球混料设施配有强力混合机，两混料设施内的强力混合机分别将内层球配料和外层球配料进行充分混合；造球设施配有双圆盘造球机或者圆筒造球机，内层球和外层球混合料分别经相应的混合料皮带送往造球设施生产双层球团；双层球团制备过程中产生的返料均需返回原料混合前的工序中，单层球团返料直接送入混合内层球原料的强力混合机中，双层球返料、链篦机干返料、除尘灰等一并送入返料料仓，并被用于内层球配料。
6.上述技术方案的一种实施方式中，所述内层球精矿料仓和返料料仓均配置有圆盘给料机和定量给料皮带，所述内层球熔剂料仓和膨润土料仓均配置有螺旋给料机和定量给料皮带；所述外层球精矿料仓配置有圆盘给料机和定量给料皮带，所述外层球熔剂料仓和膨润土料仓均配置有螺旋给料机和定量给料皮带。
7.上述技术方案的一种实施方式中，所述内层球混料设施包括多台串联的立式强力混合机，用于将内层球熔剂与内层球精矿充分混合，以制备高碱度的内层球混合料；所述外层球混料设施包括单台立式强力混合机，用于制备低碱度的外层球混合料。
8.上述技术方案的一种实施方式中，所述返料系统包括内层球返料系统和双层球返料系统；内层球返料系统包括依次返料的内层球返料皮带、小辊筛、斗式提升机、杆返料皮带和返料皮带，所述双层球造球机制备出的双层球团经过小辊筛筛分，不合格粒度的双层球团落入内层球返料皮带，并通过斗式提升机后与干返料皮带输送的链篦机干返料、主抽风机除尘灰等一同被运送入返料料仓；双层球返料系统包括双层球返料皮带、斗式提升机、杆返料皮带和返料皮带，双层球的湿返料、干返料、除尘灰等由返料皮带送入到返料料仓。
9.上述技术方案的一种实施方式中，所述配料控制系统为plc控制系统或dcs控制系统；所述模块一中输入内层球二元碱度、双层球二元碱度、外层球mgo含量、双层球mgo含量、内层球膨润土配比、外层球膨润土配比设定值；
10.所述模块二中输入内层球铁精矿的定量给料皮带台时设定值，以及内层球铁精矿、内层球熔剂、内层球膨润土的各元素含量；所述模块三中输入外层球铁精矿台时设定值，以及外层球铁精矿、外层球熔剂、外层球膨润土的各元素含量；所述模块四中输入返料料仓中返料用量的台时设定值，内层球返料的台时由内层球返料皮带头部的电子秤实时称量，其中双层球返料中的各元素含量等同于双层球团的各元素含量，内层球返料中的各元素含量等同于内层球的各元素含量。
11.上述技术方案的一种实施方式中，通过红外水分仪测量各原料的水分含量。
12.上述技术方案的一种实施方式中，所述配料控制系统四个模块的输入值确定后，配料控制系统通过计算自动给出内层球与外层球的熔剂和膨润土配加台时量。
13.上述技术方案的一种实施方式中，内层球原料和外层球原料含量以及配比均为干重时的比例。
14.上述技术方案的一种实施方式中，所述造球设施还包括内层球混合漏斗和外层球混合漏斗，它们分别用于承接内层球混合料皮带和外层球混合料皮带送来的内层球混合料和外层球混合料，然后经圆盘给料机和定量给料皮带秤计量后送入所述双层造球机中。
15.本发明单独设置内层球配料、混料设施和外层球配料、混料设置，内层球和外层球的各种配料分别从相应料仓计量后经相应皮带送至相应的混料设施进行充分混合。内层球和外层球的混合料分别经相应的混合料皮带送至造球设施的双层球造球机中制备双层球团。返料分为内层球返料和双层球返料两个流程。可适用于不同返料类型的双层球造球工艺。本发明还配置了包括四个模块的自动化原料配料系统，四个模块分别用于限定双层球团的最终参数；用于设置内层球的原料配比；用于设置外层球的原料配比及用于设置返料的配加量。熔剂和膨润土的使用量可依靠双层球团智能配矿控制系统进行自动调节。使本发明在一定程度上填补了我国目前双层球团配料及返料系统研发的空白，推进双层球团制备技术的进一步发展。
附图说明
16.图1为本发明实施例一的设备布置图。
17.图2为本发明实施例二的设备布置图。
18.图3为实施例一智能配料系统的模块功能示意图。
具体实施方式
19.实施例一，本实施例公开的这种用于制备双层球团的配料及返料系统，包括内层球配料设施和混料设施、外层球配料设施和分料设施、造球设施、返料系统以及配料控制系统。
20.如图1所示，内层球配料厂房s1内配置有带有圆盘给料机的精矿料仓s3、带有螺旋给料机的熔剂料仓s4、带有螺旋给料机的膨润土料仓s5、带有圆盘给料机的返料料仓s6。内层球混料间s9内配置有两台立式强力混合机s11。
21.内层球在内层球配料厂房s1中进行配料，管带机将造球精矿由精矿料场运输至内层球配料厂房s1内，并通过电动犁式卸料车将精矿卸入精矿料仓s3；钙质熔剂和膨润土采用气力输送机分别输送给密封的熔剂料仓s4和膨润土料仓s5；双层球团湿返料、链篦机干返料、除尘灰等由返料皮带送入到返料料仓s6。
22.内层球配料厂房s1内配置好的内层球原料通过内层球皮带s7送入内层球混料间的立式强力混合机s11中充分混合。
23.精矿料仓s3均安装在熔剂料仓s4和膨润土料仓s5的两侧，这样的分配是由于精矿具有一定的水分，在给入到内层球配料皮带s7后，位于熔剂和膨润土的上下两侧，可避免二者粘附在皮带上，同时减少熔剂和膨润土在转运过程中的损失而造成配料误差；铁精矿和返料采用圆盘给料机搭配电子皮带秤进行给料，熔剂和膨润土采用螺旋给料机搭配电子皮带秤给料。
24.外层球配料厂房s2内配置有带有圆盘给料机的精矿料仓s3、带有螺旋给料机的熔剂料仓s4、带有螺旋给料机的膨润土料仓s5。外层球混料间s10内配置有单台立式强力混合机s11。
25.外层球在外层球配料厂房中进行配料，与内层球配料不同的是，外层球配料只设有精矿料仓s3、熔剂料仓s4和膨润土料仓s5。由于返料碱度较高，不能用于外层球的制备，因而外层球配料厂房内不设置返料料仓s6。料仓数量应根据原料用量和贮存时间来进行设计。
26.外层球配料厂房内配置好的外层球原料通过外层球皮带s8送入外层球混料间的立式强力混合机中充分混合。
27.立式强力混合机s11的台数应根据混合料中熔剂的配加量决定，对于碱度较高的原料可使用多台混合机串联，第一台混合机混合后的原料再进入第二台混合机继续混匀，以此类推。
28.自动化原料配料可采用由plc或dcs构成的双层球团智能配料控制系统，如图3所示，该系统可包括四个模块：
29.模块1用于限定双层球团的最终参数，可输入内层球二元碱度、双层球二元碱度、外层球mgo含量、双层球mgo含量、内层球膨润土配比、外层球膨润土配比等设定值；
30.模块2用于设置内层球的原料配比，可输入内层球铁精矿的定量给料皮带台时设定值，以及内层球铁精矿、内层球熔剂、内层球膨润土的各元素含量(cao含量、sio2含量和mgo含量)；
31.模块3用于设置外层球的原料配比，可输入外层球铁精矿台时设定值，以及外层球铁精矿、外层球熔剂、外层球膨润土的各元素含量；
32.模块4用于设置返料的配加量，可输入返料料仓中返料用量的台时设定值，内层球返料的台时由内层球返料皮带头部的电子秤实时称量，其中双层球返料中的各元素含量等同于双层球团的各元素含量，内层球返料中的各元素含量等同于内层球的各元素含量。
33.上述4个模块的输入值确定后，智能控制系统通过计算自动给出内层球与外层球的熔剂和球膨润土配加台时量。
34.上述原料含量以及配比均为干重时的比例，配料系统根据原料水分可自动计算台时量，各原料的水分均由红外水分仪直接测量。双层球团配料系统可采用plc控制系统或dcs控制系统，根据各模块输入的数值以及接收到的电子皮带秤称量数据综合计算，得到生产指定碱度、mgo含量、膨润土配比的双层球团时所需要的熔剂和膨润土使用量来实时调控熔剂和膨润土定量给料皮带台时量。
35.内层球和外层球混合后的原料由内层球混合料皮带s12和外层球混合料皮带s13送入造球车间s26，并通过电动犁式卸料车将内层球混合料和外层球混合料分别卸入内层球混合料漏斗s14和外层球混合料漏斗15。两种混合料漏斗中的混合料分别经过圆盘给料机和定量给料皮带秤给入到双层球团造球机中。
36.本实施例的双层球团造球机采用双圆盘造球机s16。
37.内层球混合料和外层球混合料按先后顺序分别通过内层球混合料皮带s12和外层球混合料皮带s13给入到双圆盘造球机s16中，生产出的双层球团经小辊筛筛分，粒度不合格的生球落入双层球返料皮带s17，并通过斗式提升机s23输送后与干返料皮带s24输送的链篦机干返料、主抽风机除尘灰等一同由返料皮带s25运送入返料料仓s6，合格粒度的双层球则由双层球宽皮带s22输送给后续工艺使用。
38.实施例二，本实施例与实施例一的区别在于：造球车间s26内配置有内层球圆筒造球机s18和外层球圆筒造球机s19作为双层球团造球机。
39.内层球混合料先通过内层球混合料皮带s12给入到内层球圆筒造球机s18中，制备出的球团经过第一道小辊筛s21筛分，粒度不合格的内层球由内层球返料皮带s20运回到内层球混料间s9的立式强力混合机s11中再次进行混合，粒度合格的内层球输入到外层球圆筒造球机s19中，制备出的双层球团经过第二道小辊筛筛分，不合格粒度的双层球团经斗式提升机s23输送后与干返料皮带s24输送的链篦机干返料、主抽风机除尘灰等一同由返料皮带s25运送入返料料仓s6，合格粒度的双层球则由双层球宽皮带s22输送给后续工艺使用。
40.本发明具有实质性特点和显著的技术创新，本发明阐述了一种用于制备双层球团的配料及返料系统，适用于不同返料类型的双层球造球工艺，并提供了双层球配料系统的智能化控制方式，这些创新与已发明的球团配料和返料系统存在实质上的区别。
41.以上仅仅是对本发明方案所做的举例说明。本发明所涉及的一种用于制备双层球团的配料及返料系统并不仅仅限定于在以上中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由权利要求限定。