烧结混合料在线含水量检测仪应用浅析 谭戈
烧结设备在线监测系统及其应用
烧结设备在线监测系统及其应用烧结设备在线监测系统及其应用烧结是冶金工业中重要的生产工艺之一，广泛应用于铁矿石、钢铁等领域。
烧结工艺通过在高温环境下将粉状原料通过烧结机进行烧结，以形成块状矿石。
然而，在烧结过程中，会面临诸如烧结矿品位不稳定、烧结机结焦程度不均匀等问题，这些问题对烧结品质和生产效率产生了不良影响。
为了解决这些问题，烧结设备在线监测系统应运而生。
烧结设备在线监测系统是一种集成了传感器、数据采集与处理、自动控制等技术的综合系统，其主要目的是实现对烧结过程的实时监测和控制。
该系统通过监测烧结过程中的关键参数，如烧结机炉温、流量、鼓风机参数等，可以及时发现和诊断烧结设备的异常情况，并及时采取措施进行修复和调整。
同时，该系统还可以通过记录和分析历史数据，为后续的烧结工艺优化提供参考依据。
烧结设备在线监测系统的核心是传感器网络。
传感器网络是通过将传感器与数据采集与处理系统相连，实现对设备状态的实时监测和数据采集的技术。
在烧结设备在线监测系统中，传感器网络通过布置在烧结机各个关键部位的传感器，实时采集相关数据。
这些数据经过数据采集与处理系统的处理，通过数据传输网络传输到监控中心，供操作人员进行分析和判断。
烧结设备在线监测系统的应用可以大大提高烧结过程的自动化程度和生产效率。
首先，通过实时监测烧结过程中的关键参数，可以及时发现设备状况的异常变化和故障，避免设备在故障状态下继续生产，降低生产事故的发生概率。
其次，通过对历史数据的记录和分析，可以优化烧结工艺和调整工艺参数，提高烧结产品的质量和产量。
再次，通过对烧结机的实时监测和控制，可以减少能源消耗和废气排放，并降低生产成本和对环境的影响。
烧结设备在线监测系统在工程实践中已经取得了一些成功的应用案例。
例如，在某铁矿企业中，引入了烧结设备在线监测系统后，成功解决了烧结矿品位不稳定、烧结机结焦程度不均匀等问题，提高了烧结产品的质量和产量，降低了生产成本。
烧结混合料水分控制优化
烧结混合料水分控制优化作者：侯健来源：《中国科技博览》2018年第35期[摘要]本文详细将介绍烧结生产工艺中如果采用先进的混合料水分控制模型（SMMC），有利于在线控制混合料水分含量的稳定性，便于调整烧结机上混合料的透气性。
[关键词]烧结混合料水分控制 PLC中图分类号：TF325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0089-01引言烧结混合料的水分控制在一混和二混进行，水分测量在一混前、后和二混之后的混合料槽。
当前水分测量更多采用红外线水分仪，但实际经验告诉我们，混合料的粒度、颜色，环境温度、湿度对水分测量数据有很大影，如果仅仅依据单一水分仪反馈的数据进行加水量自动调整，不可能实现混合料水分率的稳定。
因此，将可能的水分带入因素尽可能考虑全面，包括混匀矿、燃料、石灰消化等，并建立一个合理的水分控制模型，是准确控制水分率的可行方案。
通过实践证明此模型的应用相当成功，达到了水分率的稳定控制。
1 模型采集数据及信号1.1水分率：配料室含铁物料的实时水分值。
水分仪安装位置：料仓圆盘下的配料小皮带机上；配料室燃料的实时水分值。
水分仪安装位置：料仓下的配料小皮带机上；一混后的实时水分值。
水分仪安装位置：一次混合机出料口（建议在水分仪前安装刮料器、红外水分仪应有空气吹扫装置）；二混后的实时水分值。
水分仪安装位置：二次混合机出料口（建议同一混）；1.2物料称量值配料室每一个配料秤的瞬时料量。
瞬时料量来自各个小皮带机上的配料秤；一混前的混合料总料量。
总料量来自配料主皮带上的计量秤；1.3加水流量配料室熔剂经过消化器所加入的水流量瞬时值。
每一个熔剂消化器加水管道都包含：水切断阀1个、水流量计1台、水压力表1块以及水管路检修手动阀门若干等等；一混辊筒加水流量。
水管路包含设备：水切断阀1个、水调节阀1个、水流量计1台、水压力表1块、水温度计1块以及水管路检修手动阀门若干等等；二混辊筒加水流量，同一混辊筒；二混辊筒加蒸汽瞬时量。
烧结混合料水分测控系统在本钢的应用
１ ） 仪器性能不受各类环境光变化的影响，探头 有 自动补偿相对湿度的功能，所以测量精度也不受
环境 相对 湿度 的影 响 。
行试验 ， 解决混合料 自动加水和水分的稳定及精准
作者简介 ：王宏伟 （ ６ 一） １ ３ ，男 ，电气工程师 ，１８ ９ ９ ４年毕业 于本溪钢校工企 自动化 系。
ｍｉ ｔ ｅ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｃ ｄ． Ｉ ｔ ｙ ｔ ｍ ，ａ ａ ｃｅ ｘｕｒ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｒ ｎ ｈｅ ｓ ｓｅ ｄｖ ｎ ｄ ｍｅａ ｕ ｅｍｅ ａ ｄ ｏｎｒ ｌ ｅ ｈｎ ｏｇ ｗｅ ｅ ａ ｐｔｄ．Ｉ ｓｒ ｎｔ ｎ ｃ ｔｏ ｔｃ ｏｌ ｙ ｒ ｄｏ ｅ ｎ
３ ２
本钢技术
２０ ０９年第 ５期
烧结混合料水分测控 系统在本 钢 的应用
王 宏 伟
（ 钢炼铁 厂 ，辽 宁 本 溪 ｌ７ ２ ） 本 ０ １ １
摘 要 ：介绍 了 ＭＭＣ ２ 型烧结 １ 昆合料水分测控系统的特点及控制原理 。该 系统采用 了先进的红外测
一
，
ห้องสมุดไป่ตู้
控技术 ，并采用 反馈控制 、串级控制和补偿控制相结合的方法 ，解决 了混合料水分波动难 以满足烧结
在烧结生产 中， 混合料水分是烧结三大表征性 工艺参数（ 、碳 、风） ，直接影响到混合料的 水 之一 制粒效果， 并对烧结过程的垂直烧结速度 、 结块率、 燃料消耗、表层质量 、转鼓强度 、ＦＯ含量等一系 ｅ 列技术经济指标都有直接影响。因此 ，合理 、稳定 的控制混合料水分是提高烧结矿产量 、质量 ，降低
子式 、电极式等 ， 但由于现场环境等因素的限制效
果 均不 理想 。ＭＭＣ ２ 水分 测 量控制 系统 以先进 的 一１
冶金烧结工序中混合料的水分含量检测方法
冶金烧结工序中混合料的水分含量检测方法烧结混合料水分含量是冶金烧结生产工艺中需要严格控制的参数之一，它直接影响烧结生产的效率。
烧结混合料水分含量太小，颗粒问的枯结力小．无法使磨碎的矿粉和其他添加成分团聚成为具有一定粒度的小球，烧结料层透气性差，生产效率无法提高。
烧结混合料水分过大，虽然颗粒成球性能好，但过多的游离水在烧结料床的冷料层析出，造成局部物料过湿，透气性变差，同样影响生产效率。
因此，有效控制烧结混合料的水分含量是烧结生产部门一直迫求的目标。
控制水分的前提，是对烧结混合料中水分含量的准确检测。
根据实验室和工业现场不同的作业情况，采用两种不同的烧结混合料水分含量的检测方法。
一般的，在烧结厂实验室主要采用人工手段，包括手持水分检测仪和烘干水分检测仪。
在烧结厂生产过程主要采用在线自动水分检测仪，包括近红外水分检测仪和多频谱微波水分检测仪。
一、烧结厂实验室人工水分检测方法1、手持水分检测仪手持水分检测仪，是一种用于实验室快速测定样品烧结混合料中水分含量的仪器工具，具有便携式、快速测定，精度高、成本低等特点。
2、烘干式水分检测仪烘干式水分检测仪的工作原理，将500g 混合料放于电烘干箱内加热至110℃恒温直至烘干，然后再称量料的质量，使用烘干与观察相结合的方法来判断混合料的水分，再使用开闭水阀对混合料水分加以调整，这种方法的滞后现象严重，而且误差较大，往往不能适应生产的要求。
二、烧结厂生产过程在线自动水分检测方法1、烧结混合料近红外水分检测仪德国默斯MS-580烧结混合料近红外水分检测仪，适用于各类烧结、球团生产线上对混合料的水分含量进行在线动态连续测量。
特点：1、全球唯一不受烧结混合料颜色变化、成份变化影响的红外水分仪。
2 、全球唯一不受外界环境光线影响的近红外水分仪。
3 、直接LED红外光源，无滤光镜片、无飞轮可移动部件等易损件，最高可达10年使用寿命。
4、可自动关联外部控制开关。
5、高精度：最高精度0.2%；宽量程比：水分测量范围宽至0%-100%。
基于微波原理的烧结混合料水分在线检测系统
基于微波原理的烧结混合料水分在线检测系统信美华;尹毅强;孙小林【摘要】传统的烧结混合料水分检测采用烘干法进行,但结果偏差大、分析时间长,无法实时反映水分的变化情况.基于中子法、红外法的水分检测仪器也存在着适用范围窄、维护较难的缺点.在分析影响烧结混合料水分检测结果因素的基础上,基于多样化介电常数的模型分析,经比较选择基于微波原理的水分在线检测系统进行烧结混合料的水分实时检测,可消除介质多样化对水分检测结果的影响.工业应用实践结果表明,该系统在烧结混合料水分检测中,检测值与化验值较为一致,应用效果较理想.基于微波原理的水分在线检测系统的应用对于优化烧结混合料水分、提高高炉炼铁的经济效益具有重要作用.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P230-231,236)【关键词】烧结混合料;微波;介电常数;水分检测【作者】信美华;尹毅强;孙小林【作者单位】丹东东方测控技术股份有限公司;丹东东方测控技术股份有限公司;丹东东方测控技术股份有限公司【正文语种】中文钢铁行业是衡量一个国家工业发展水平高低的一个重要指标，原料价格与性能决定着其在世界市场中的竞争力。
随着经济建设的发展，在我国钢铁企业中实行原料生产控制自动化，对于全面实现钢铁行业生产自动化具有极其重要的意义。
我国铁矿石资源总量较为丰富，但富矿较少、贫矿多，90%的铁矿石属于贫铁矿石。
目前钢铁工业多采用高炉-转炉生产流程，贫铁精矿经烧结转变为精料后再进入高炉冶炼。
烧结混合料的质量是高炉炼铁获得较好经济指标的基础前提和重要的技术因素，其水分的在线监测有助于实现质量的实时自动化控制，对于提高高炉炼铁的质量和效益具有积极作用。
烧结是将不同质量标准的原料(精矿粉、富矿粉、氧化铁皮、菱镁石)、溶剂(石灰石、生石灰、消石灰和白云石)、燃料(碎焦、无烟煤)按照一定的比例进行混合后，在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和熔化，产生一定量的液相，并与其他未熔矿石颗粒作用。
浅析烧结混合料水分控制系统中水分在线检测的作用和方法
浅析烧结混合料水分控制系统中水分在线检测的作用和方法烧结混合料水分在线检测与实时控制一直是困扰炼铁领域的难题。
尤其混合料的水分检测是烧结料水分控制系统的重要组成环节，是整个系统的眼睛。
水分检测精度与稳定性的好坏直接决定着烧结生产的质量。
由于烧结现场的环境比较复杂且工况恶劣，对水分检测的效果有很大的影响，因此急需找到一种适用于这种特殊工况下的检测方案。
随着自动化检测技术的不断进步，在固态粉状物料水分检测方向出现了很多的方法、装置和仪器设备。
当前，非接触穿透式多频谱微波水分检测技术已成为烧结混合料水分检测的应用趋势，其中以在线微波水分检测仪为代表。
在冶金烧结混合料水分检测领域，德国默斯一直处于领先地位，不仅产品技术过硬，解决方案实用，而且项目经验丰富，服务周到。
德国默斯自主研发设计的MS-590在线微波水分检测仪，克服了近红外水分检测仪只能测表面水的局限，实现对烧结料整体水分进行在线动态连续测量。
优势特点：1、可以穿透过皮带上的物料，测的是物料表面及内部的整体水分，而不只是表面水分。
2、可以测量烧结混合料整体的实时水分和平均水分，不同于抽样测量和离线测量。
3、全球唯一不受烧结混合料堆积高度、密度、温度、颜色等影响的水分仪。
4、可同时测量包含水分在内的两个参数，例如：密度、容重比或其它。
5、高可靠性：无任何可动部件和易损件，最高可达10年使用寿命。
6、高精度：最高精度0.2%；宽量程比：水分测量范围宽至0%-100%。
7、内置校准曲线，一次校准成功后，无需经常校准。
8、安装简易、多种通讯方式、可与视频监控、称重系统共同配合使用。
技术参数：1、水分测量范围：0-100%2、精度：0.2-1% 根据不同工况和测量对象3、电源要求：100-240V AC, 可选项24V DC4、输出信号：4-20mA或1V－5V,RS485或RS2325、环境温度：-20°C 到 +85°C6、防护等级：IP67现场应用：总的来说，烧结混合料水分检测是水分控制中不可或缺的重要环节。
烧结混合料水含量测量方法综述
烧结混合料水含量测量方法综述烧结混合料是特定的烧结釉料，其中的水份含量是决定其物理性能的重要因素。
因此，对烧结混合料中水份含量的准确测定是影响烧结陶瓷性能的关键技术。
本文总结了烧结混合料水含量测量方法，以期促进烧结陶瓷领域的发展。
一、基于重量的测量方法1、干重法：干重法是应用最广泛的水分测量方法，它是指在一段时间内，测量样品的干重，比较样品初始重量和干重，结果表示为“干重％”，或以“空管容积比％”表示，其公式为：水含量％＝（初始重量-干重）/初始重量×100％2、比重瓶法：比重瓶法也是一种测量水分含量的常用方法，其原理是测量比重瓶内烧结混合料水和干料的比重，根据样品的比重计算水分含量。
但是，由于这种方法的测量结果受温度的影响，它的测量精度较低，仅适合在室温下使用。
二、基于容量的测量方法1、锥体容量法：锥体容量法简称“锥体法”，是一种测量烧结混合料水分含量的常用方法，其原理是放置一定量的烧结混合料在水上，计算混合料减少的容量，从而计算出水分含量，其公式为：水含量％＝（空体容量-质量容量）/空体容量×100％2、卡尔曼容量法：卡尔曼容量法也被称为卡尔曼瓶，是一种测量烧结混合料水分含量的特殊方法，原理是将样品放入收缩圆管中，通过计算收缩率，并用卡尔曼容量理论计算样品的水分含量，计算公式如下：水含量％＝（收缩量-样品重量）/样品重量×100％三、烧结混合料水含量测量方法小结从上面介绍的几种测量方法来看，正确选择测量方法对于准确测量烧结混合料的水分含量至关重要。
在实际应用中，建议根据样品的特性及测试要求，合理选择最合适的测量方法。
尽管各种测量方法都可以有效地测量烧结混合料的水份含量，但是，针对烧结混合料中的水分含量，为了构建准确的数据，结合实际情况，采用多种测量方法对样品进行测量可以提高测量精度和可靠性。
综上所述，烧结混合料水分含量测量方法主要有重量分析法和容量分析法，它们具有各自的优点和缺点，而且由于测量结果受温度等因素影响，因此测量精度也有所不同。
在线水分检测系统在混匀配料中的应用
关 键 词 ： 线 水 分 检 测 ； 和料 ； 基 在 中 干 中 图分 类号 ： Ｈ８３ ７ Ｔ ７ ．１ 文 献 标 识码 ： Ｂ 文 章 编号 ：０ ３ ７ ４ （０ １０ ０ ０ — ４ １０ ～ ２ １２ １ ）４ １ １ ０
Ｏｎｉｅ Ｍｏｓ ｕ ｅ Ｄｅ ｅ ｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｌ ｉｔ ｒ ｔ ｃｉ ｙ ｔ ｍ ｎ ｏ
自 化 术与 用 ２ｌ 年 ０ 第４ 动 技 应 》 ０１ 第３ 卷 期
存原料 的 瞬时水 分值 。
己的工作进 程 ， 生成检 测结果 ； 同时也将检 测结果 信息 发
送 到 网络上 ， 完成数 据信息 的网络共 享 。这 大大提高 了 数据 传输 的 自动化程 度 。在水 分检测 系统 中可实 现远
程操 作水分 仪和设定 参数 的操 作 ， 过标 定 ， 我们 熟 通 对
知 的 物料 根据 经 验值 设 定 水 分范 围 ， 测 到超 出标定 检 最 大值 或 小于 最 小值 时认 为 是假 信号 ， 而使 超 出量 从 程 时 间段 的 水分 不 参 与计 算 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｍｉ ｅ ｎ ｒ ｄ ｅ ｔ ， ａ ｉ ｕｓｍａ ｅ ｉｌ ｏ ｔ ｉ ｉｔ ｒ ｎ ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｓｏ ｉ ． ｎ ｒ ｒ ｄ ａ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｌｎ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｘ ｄ ｉ ｇ ｅ ｉ ｎ ｓ ｖ ｒｏ ｔ ｒａ ｓｃ ｎ ａ ｎ ｍｏ ｓｕ ｅ ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｐ ｌ Ｉ ｆ ａ ｅ ｕ ｏ ｔｃ ｏ —ｉ ｅ ｅ ｍｏ ｉｏ ｉ ｇ ｓ ｔ ｍ ｓ ｕ ｅ ｏ ｍ ｅ ｓ ｒ ｈ ａ ｉ ｕ ｔ ｒａ ｓｃ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｈ ｅ ｅ ｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｔ ｒ ， ｒ ｎ ｔ ｎ ｔ ｒ ｎ ｙｓｅ ｉ ｓ ｄ ｔ ａ ｕ ｅ ｔ ｅ ｖ ｒｏ ｓ ｍａ ｅ ｉ ｌ ｏ ｔ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔｏ ｆ ｍｏ ｓ ｕ ｅ ｄ ｙ ａ ｄ ｗｅ 的质量 ， 而 影 进
烧结混合料水分在线测量常用的进口水分测量仪
烧结混合料水分在线测量常用的进口水分测量仪在钢铁厂的烧结生产工艺流程中，混合料的水分含量过高，不但直接影响点火及烧结效果，而且因制粒效果差等原因，导致料层透气性下降；而水分含量过低，则会因混合料过程中的成球差等原因，引起结块率降低，返粉量增大，最终影响烧结矿的产量和质量。
烧结混合料中水分稳定性的提高，一方面有利于混合料制粒，改善了烧结料层的透气性。
另一方面均匀了烧结料的导热性，促进了生产过程的均匀稳定。
还有一方面减少了因水分波动引起的烧结过程中返矿量大、以至造成恶性循环和停机的情况。
尽管烧结混合料生产工艺流程中的水分测量及稳定十分重要，但长期以来粉粒状物料的水分在线自动测量一直是个技术难题。
基于德国MOSYE(默斯)进口微波和近红外原理的水分测量仪的烧结混合料水分在线测量解决方案，较好地解决了混合料水分无法在线测量的技术难题。
该水分在线测量解决方案,不仅保证了生产工艺技术指标的稳定，提高了矿粉的结块率和产品质量，降低了返粉量，而且减轻了操作工的劳动强度，同时，也解决了不同环境条件对水分测量精度的影响，在冶金行业具有一定的推广应用价值。
一、微波穿透式水分测量仪德国MOSYE(默斯)微波穿透式水分测量仪MS-590，克服了近红外水分仪只能测表面水的局限，完全穿透皮带上的物料、对烧结料整体水分进行在线动态连续测量。
1、优势特点·可以穿透过皮带上的物料，测的是物料表面及内部的整体水分，而不只是表面水分。
·可以测量烧结混合料整体的实时水分和平均水分，不同于抽样测量和离线测量。
·全球唯一不受烧结混合料堆积高度、密度、温度、颜色等影响的水分仪。
·可同时测量包含水分在内的两个参数，例如：密度、容重比或其它。
·高可靠性：无任何可动部件和易损件，最高可达10年使用寿命。
·高精度：最高精度0.2%；宽量程比：水分测量范围宽至0%-100%。
·内置校准曲线，一次校准成功后，无需经常校准。
混合料水分测定精度改造综述
TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2019年10月上 109混合料水分测定精度改造综述贺鹏 彭凌云 新余新钢公司 江西 新余 338000摘 要 本文简述了新钢烧结厂4#、5#烧结机为改善烧结原料水分测定精度，采用微波水分仪替代传统红外水分测定取得的效果。
关键词 红外水分测定；微波水分测定；效果概况烧结厂4#、5#烧结机先后于2001年、2004年投产，其两台烧结机共用一套上料系统，在一次混合机和5#机二次混合机分别装有两套红外自动加水系统。
由于原有红外测水仪使用年限长，设备已损坏无法修复。
现加水都是采用人工肉眼判断水分，然后调节水泵加水，由于员工技能和责任心的差异，在实际生产中混合料水分由于未及时调整波动大，直接影响烧结生产的稳定和烧结矿的产、质量，进而影响高炉的稳定顺行。
1 改造可行性分析由于原有设备红外测水仪在使用过程中受到物料颜色变化、种类、光线、粉尘和蒸汽等影响测量准确性，并且红外水分仪只能测量烧结料的表面水分，不能测量皮带上整个料层的水分含量，测量误差较大，以上因素造成红外水分仪使用效果不佳。
然而微波水分仪可以完全穿透过程物料，所有的物理性水分都能被测定，这不仅适用于表面的水分，而且也适于内部的水分。
该技术保证了装置很高的测量准确性和精度，物料的颜色和表面结构不会影响测量结果。
微波水分在线分析仪测量原理：微波是一种高频电磁波，微波透射介质时产生的衰减、相位改变主要由介质的介电常数、介质损耗角正切值决定。
水是一种极性分子，水的介电常数和介质损耗角正切值都远高于一般介质。
通常情况，含水介质的介电常数和损耗角正切值的大小主要由它的水分含量决定。
微波从位于输送皮带下方的微波发射源发射出来，透过皮带及物料后被皮带上端的微波接收器接收，根据微波功率的衰减和相位移的改变，即可计算物料中的水分含量[1]。
微波水分在线分析仪的优点：（1）可以穿透过皮带上的物料，测的是物料表面及内部的整体水分，而不只是表面水分。
一种集料燃烧测定含水量用实验盒[实用新型专利]
![一种集料燃烧测定含水量用实验盒[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/80f10af5fc4ffe473268ab80.png)
专利名称：一种集料燃烧测定含水量用实验盒
专利类型：实用新型专利
发明人：姜雨峰,王乐,姜河,王中华,康甫,陈武,崔长宇,章宁宁,柳映映,干祺,叶未萍,杨键,霍续涛,侯红丽,余丽娟,王
永忠,王武魁
申请号：CN201920776197.6
申请日：20190528
公开号：CN210293968U
公开日：
20200410
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种集料燃烧测定含水量用实验盒，涉及集料含水测定的技术领域，解决了在燃烧时无法确定实验盒内的燃烧情况，实验盒内可能会有酒精残留，使得测定出来的集料的含水量误差较大的问题，其包括：盒体、盖设于盒体上的盒盖、插接于盒盖上的抽气管和设置于抽气管远离盒盖的一端以抽出酒精的抽气泵；盒盖上开设有供抽气管插接的插接孔，抽气管靠近盒体的一端螺纹连接有开口朝向盒盖方向设置的弯管，弯管的开口端与盒盖的顶部留有间隙；盒盖上还设置有固定抽气管的固定组件。
本实用新型具有能够抽出实验盒内的残留酒精，提高了集料含水量测定的准确性的效果。
申请人：宁波交通工程咨询监理有限公司
地址：315100 浙江省宁波市鄞州区兴宁路220号
国籍：CN
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烧结混合料在线含水量检测仪应用浅析谭戈
摘要：本文简要介绍重钢烧结混合料含水量检测仪现场实际应用情况，并讲解
现在行业主流含水量检测设备的原理、使用环境及优缺点，针对检测过程中出现
的测量偏差，积极采取应对措施，解决重负荷高产量环境下的含水量检测需要，
保证烧结机的连续生产和物料烘培质量。
关键字：微波水分仪；微波；烧结混合料；一二次平布料装置
1 前言
烧结生产是集合复杂物理化学过程，是炼铁的前道工序，在烧结过程中有很
多影响成品矿质量的因素，混合料含水量占有举足轻重的地位，其稳定性对提高
烧结的产量与质量、对烧结过程的透气性、脱硫系统运行效果、烧结成品矿的强
度都有直接关联，对高炉铁水的质量和炼铁效率也有着深远的影响。
因此，如何
准确测定烧结混合料含水量，是实现烧结生产高效顺行的首要保证。
[1] 目前，1、2#烧结所用一次二次混合系统为中子含水量检测仪，3#烧结所用一次二次混合系统为红外含水量检测仪，均在使用过程中出现了检测量与实际人工
采样烘烤水分检测差距较大。
2含水量检测仪简介
在烧结混合料含水量检测上，国内已经采用的普遍测量方法有：中子含水量
检测技术、红外线反射技术、微波技术等，其原理、使用场所、优缺点介绍如下。
2.1中子含水量检测仪
中子含水量检测仪的工作原理是通过中子源发射出高能量中子，俗称快中子，与混合料水中所含氢离子发生碰撞时，将会有一半的能量的损失，运用设备的快、慢中子检测器分别测得快、慢中子数量，即可得到混合料中的氢原子数量，而水
由氢离子和氧离子组成，又可准确计算出混合料的含水量。
中子含水量检测仪的特点是测量准确率高，对被测物不需要做任何物理或化
学处理，只要被测物料或样品在中子水分仪的制定区域内及安装在各种罐内（外）部就可以进行测量，但其缺点也相对明显：（1）检测后的输出信号与混合料水
分含量不呈比例线性关系（2）放射源需要定期补源、后期费用较高（3）面对当
前的环保重视程度，国家相关部门对放射性仪器的审批过程越来越严格且繁琐，
并且采购使用单位还要对获批的放射源，在日常使用过程中，自行制定相关管理
措施及防护手段，进行严格巡查及管理。
2.2红外含水量检测仪
红外含水量检测仪是基于水对一些特定波长的红外光表现出强烈的吸收特性
比如波长约1.9μm的红外光，当用这些特定波长的红外光照射物料时，物料中所
含的水就会吸收部分红外光的能量，含水越多吸收也越多，因此可测量反射光的
减少量计算物料的含水量。
该技术目前较为成熟，在食品、烟草、造纸、化工等行业应用广泛，无放射
性危害，与物料的流量和料层厚度无关，响应速度快、测量精度高，标定简单，
维护方便。
但是能影响到反射光的强度的因素太多，如物料的颜色、颗粒度、表
面形状、密度等都会对反射光强度产生较为显著的影响，特别对于散装物料运送、物料的不同颜色参杂、表面的粗糙度都会对反射造成严重影响。
对于一些颜色较深、表面较粗糙的物料，红外水分仪无法适应。
此外，粉尘和水汽对光学测量仪
表的影响特别严重，对于有粉尘和水蒸汽使用场合，红外仪表无法应用。
[2]
2.3微波含水量检测仪
微波含水量检测仪是利用微波穿透法实现含水量检测的。
当微波穿过不同湿
度物料时，在其传播方向上的传播速度和强度都会发生不同程度的变化，含水量
较多的待检测物料会使微波的传播速度变慢，强度减弱。
微波含水量检测仪就是
通过检测在穿过物料后，微波的这两种物理性质变化来计算物料中的水分含量。
微波传递信号由输送带下方的天线发射，穿越物料后，由上方的配套天线接收。
对穿过待检测物料的微波信号进行精确分析，能够快速及时计算出物料中的含水量，将检测结果在线输出，达到监控和调节的目的。
微波水分仪适用范围很广，如煤、木材、矿砂、食品、粮食、药丸、化学制品，几乎可测所有物质。
微波含水量检测仪使用的微波强度非常低，从输送带下
方天线发射功率小于10mW（10dBm）的微波，由于输送带的存在，这个微波辐
射仅存在于两个天线之间。
在正常使用的情况下，人是不会接触到辐射的，在实
际使用过程中，距离微波含水量检测仪1米以外几乎检测不到微波辐射值。
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3 微波水分仪在混合料测量的使用情况
重钢烧结混合系统由一、二混圆筒、三条1200mm宽主输送带及加水、测水、高压电机、液压油站等附属设备组成。
配料室输送的混合料在一混圆筒进行再次
混匀、加水浸润。
一混圆筒规格为Φ3.8X15m，安装角度2.5。
，转速为6.5r/min，生产能力628-754t/h，混合时间为2.35min。
经过一混圆筒强力混匀后的混合料通过胶带机运送，到达二混圆筒，二混圆筒除了要对来料进行最终混合及加湿后，
还要通过供应一定量的蒸汽来预热混合料，起到减少烧结机点火炉热值消耗的目的。
二混圆筒规格为Φ4.4X20m，安装角度2.2。
，转速为6r/min，生产能力630-756t/h，混合时间为3.38min，最终混合料通过胶带机输送到烧结机进行点火烧结。
微波含水量检测仪分别安装于一、二混圆筒出口处，现阶段钢铁行业进入恢
复阶段，高产量高负荷下，瞬时物料通过率增加近三分之一，待检测物料厚度增加，对设备的测量也带来一定影响。
在与设备厂家沟通之后，设计加装一二次平布料装置，通过微波含水量检测
仪自带的料位检测仪，将瞬时通过料量控制在一次平料装置15-30cm以内，二次
平布料装置在8-12cm，达到精确检测的目的，并在平布料装置前增加接近开关，
各设备组装完成后，在物料测厚仪的检测数据下，进行布料器挡板的正常上下伸
缩功能，且PLC控制程序中需要设计完成在挡板前方有异物卡阻后的自动提升功能，避免造成生产的事故停机。
4结束语
经过现场的实际应用，见图1现场操作工多次采样、、烘烤、数据记录、比图1 现场实际使用微波含水量检测仪
对，即正常连续生产时，从300组数据中，计算出中控室所示烧结混合料含
水量与在线混合料含水量检测仪结果偏差平均值小于5%，检测仪所测结果能准
确反应实际混合料湿度，实际数据我们证明应用的混合料含水量检测仪完全达到
使用要求。
有时输出的湿度数据会有波动，是因大颗粒返矿干扰后产生的不准确
数据，再由于检测仪响应的快速性，只能通过程序进行信号滤波，保留最能反映
真实的湿度数据，并生成历史记录曲线，便于随时的观察和比对。
最终使烧结混
合料含水量检测系统在实际应用过程中，达到测量湿度偏差在正负0.03范围波动，为中控室的精确控制及生产合格烧结成品矿提供有力依据和保障。
参考文献：
[1]吕书婷、李习亮. 烧结混合料水分测量过程控制方法 [J].中国计量2011年第
3期 100-101
[2]孙明山、范振世、唐继臣、王健. 烧结混合料水分测控系统的开发与应用[J].山东冶金 2014年第5期57-58，60
[3]董亚锋、沙永志、曹军. 微波测量烧结混合料水分的试验研究[J].烧结球团2008年第33卷6期18-21。