CN102980900B - 红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 - Google Patents
红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102980900B CN102980900B CN201210482433.6A CN201210482433A CN102980900B CN 102980900 B CN102980900 B CN 102980900B CN 201210482433 A CN201210482433 A CN 201210482433A CN 102980900 B CN102980900 B CN 102980900B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- shaft furnace
- furnace slag
- pelletizer
- online detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 46
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
节能环保型红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，属于镍铁生产领域。竖炉炉渣经过粒化器冷却降温，温度达到60℃以下后，用皮带输送机传输进入中子活化元素分析仪器，对竖炉炉渣进行在线检测，检测信号经过处理器分析处理，得出元素含量，再传送到相关单位接收使用。检测后炉渣通过皮带输送机直接输送到炉渣堆场。竖炉炉渣经过在线检测装置检测分析，具有分析速度快，反馈迅速；代表性强，整体误差小；安全可靠；自动化程度高，无需增设化验人员，无需增购炉渣化学分析药品。红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测装置的使用，可明显提高金属镍回收率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于镍铁生产领域，具体涉及红土镍矿冶炼熔渣在线检测方法，适用于红土镍矿竖炉冶炼。
背景技术
在以往的红土镍矿竖炉生产工艺过程中，炉渣中的镍、铁元素含量是确定镍、铁还原度的决定性指标。常规的炉渣分析需要取样、制样、化验分析，再反馈给生产单位，整个过程需要数小时甚至几天，反馈控制严重滞后。不能根据炉渣成分及时对炉料配方进行调整。另外，化验分析仅抽取出渣量中极小部分，用这一小部分样品的分析结果反映整个竖炉冶炼炉渣，代表性差，误差较大。
红土镍矿有十多种元素，而炉渣也相应有相关的元素，其中含量较多的元素有铁、镍、钴、硅、镁、铝、钙、铬、硫、磷十种元素，常规炉渣分析铁、镍、硅、镁、铝、钙元素。每种元素对中子活化过程的反应不尽相同，一方面是某些元素的活化性比另一些元素要高，另一方面是每种元素会放射出一组特定能量的γ射线，称为特征γ射线，用碘化钠闪烁体探测器接收到γ射线时会产生光脉冲，光脉冲进入光电倍增管后生成电脉冲，电脉冲经过电子信号处理放大和转换，进而生成符合γ射线能谱，使用微处理器和高级分析软件分解出该能谱的成分数值，计算得出对应的元素含量。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供一种工艺简洁、高效快捷检测炉渣主要元素，以提高金属回收率的方法。
一种节能环保型红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，其特征在于采用了中子元素分析仪、PLC控制器、以太网和工控机，具体方式是从竖炉内扒出炉渣，以炉渣自身重力沿滑到进入粒化器，同时，粒化器上部向粒化器内筒喷入冷却水，炉渣在粒化器的旋转下，渣水分离，分别遗落到下方的皮带输送机1上，直接穿过中子元素分析仪进行检测，检测结果传输到PLC控制器，PLC又将这些检测值通过以太网传送到工控机；在工控机里将依靠存储有根据工艺理论和经 的工程应用程序，根据采集到的炉渣成分值依据预计算出新的原料和熔剂的配比和出渣的成分值反馈到PLC控制器，调整下一炉次的原料配方。检测后的炉渣送到皮带输送机2上，皮带输送机2直接把炉渣送到指定堆场。
渣粒化器为同心圆筒，内筒加固筋板，内筒四周有直径0.5mm的圆孔，安装坡度为15°。大颗粒炉渣在冷却水的作用下，不断翻滚、振打，粒化为小颗粒，冷却后的水通过内筒上的孔流出到外筒，与漏出的小颗粒随着大圆筒的旋转，螺旋向下，最后落到皮带机上。粒化器转速6-10转/分钟，水压力0.3-0.5MPa。
皮带输送机为宽度600mm，托槽角度30-45°，长度根据现场进行制定。
中子元素分析仪采用模块式框架结构，包含支持测量过程中核相互作用的关键部件，同时对射线进行辐射防护。中子源为252Cf，半衰期2.64年，位于物料皮带的正下方。探测器位于物料皮带的正上方，用于接收物料被中子作用后发出的射线。信号处理柜为探测器外围部件，即电子信号处理部件和温度控制部件，距离探测器在20-30米范围，安装在墙上或支架上。主机由硬件和软件组成，主要采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对这些数字信号进行解析，及输出元素成分含量，指导和控制镍铁生产。中子元素分析仪软件利用元素谱库多元回归算法，对发展的伽马能谱进行解析，每分钟给出一次分析结果，实时显示，并提供多种报表查询。
利用中子活化元素在线分析装置进行在线监测，每分钟测一次结果，精确分析出各元素含量，根据分析仪实时检测信息，对生产过程进行有效控制，以改良生产工艺，提高镍回收率，降低生产成本。
红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测方法与化学常规分析相比，分析速度快，实时性强，反馈迅速；代表性强，整体误差小；安全，采用有效屏蔽体，远程控制；占地面积小，无需增设化验人员，无需增购炉渣化学药品；结构简单，自动化程度高。
分析仪器每分钟检测一次成分，及时反映炉渣成分的变化趋势，并迅速采取措施，调整物料搭配比例，控制金属回收率。红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测装置在分析速度和质量上具有明显优势。
附图说明
图1为红土镍矿节能环保竖炉冶炼炉渣在线检测方法流程图
具体实施方式
1、把炉渣前，检测水系统，皮带输送机，中子元素分析仪系统，点动运行情况，没有异常问题，开启系统运行，开始扒渣。
2、炉渣从红土镍矿节能环保竖炉扒出，自动进入粒化器，进行强制快速冷却，滚落在皮带输送机上，炉渣冷却后控制在100℃以下。
3、皮带机把炉料送入中子元素分析仪进行分析，进入元素分析前，炉渣温度控制在60℃以下。
4、分析仪按程序进行检测、分析，把数据输送到相关接收部门。
5、检测后的炉渣，再通过皮带输送机输送到指定堆场。
Claims (2)
1.一种红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，其特征在于采用了中子元素分析仪、PLC控制器、以太网和工控机，具体方式是从竖炉内扒出炉渣，以炉渣自身重力沿滑到进入粒化器，同时，粒化器上部向粒化器内筒喷入冷却水，炉渣在粒化器的旋转下，渣水分离，分别遗落到下方的皮带输送机(1)上，直接穿过中子元素分析仪进行检测，检测结果传输到PLC控制器，PLC又将这些检测值通过以太网传送到工控机；在工控机里将依靠存储有根据工艺理论和经验编写的工程应用程序，根据采集到的炉渣成分值依据预计算出新的原料和熔剂的配比和出渣的成分值反馈到PLC控制器，调整下一炉次的原料配方；
中子元素分析仪采用模块式框架结构，同时对射线进行辐射防护；中子源为252Cf，半衰期2.64年，位于物料皮带的正下方，探测器位于物料皮带的正上方，用于接收物料被中子作用后发出的射线；信号处理柜为探测器外围部件，即电子信号处理部件和温度控制部件，距离探测器在20-30米范围，安装在墙上或支架上；主机由硬件和软件组成，采集来自电子信号处理单元的数字信号，并对这些数字信号进行解析，及输出元素成分含量，指导和控制镍铁生产；中子元素分析仪软件利用元素谱库多元回归算法，对伽马能谱进行解析，每分钟给出一次分析结果，实时显示，并提供多种报表查询。
2.根据权利要求1所述的红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法，其特征在于渣粒化器为同心圆筒，内筒加固筋板，内筒四周有直径0.5mm的圆孔，安装坡度为15°；粒化器转速6-10转/分钟，水压力0.3-0.5MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210482433.6A CN102980900B (zh) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210482433.6A CN102980900B (zh) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102980900A CN102980900A (zh) | 2013-03-20 |
| CN102980900B true CN102980900B (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=47855120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210482433.6A Expired - Fee Related CN102980900B (zh) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102980900B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109142239A (zh) * | 2018-07-23 | 2019-01-04 | 合肥金星机电科技发展有限公司 | 冰铜倒渣控制系统 |
| CN109439815B (zh) * | 2018-12-27 | 2024-03-22 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 智能抓渣装置 |
| CN112697828A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-23 | 铜川声威建材有限责任公司 | 一种基于元素分析的在线非接触式精准配料技术 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4433242A (en) * | 1981-08-20 | 1984-02-21 | Cabot Corporation | ESR Hollows molten metal/slag interface detection |
| US4850001A (en) * | 1987-07-20 | 1989-07-18 | Shell Oil Company | Orifice blockage detection system |
| CN201169594Y (zh) * | 2007-07-19 | 2008-12-24 | 保尔伍斯股份有限公司 | 冶金粒化和脱水设备 |
| CN201873694U (zh) * | 2010-09-26 | 2011-06-22 | 上海国冶工程技术有限公司 | 采用竖直进料的倾斜式滚筒渣处理装置 |
-
2012
- 2012-11-26 CN CN201210482433.6A patent/CN102980900B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4433242A (en) * | 1981-08-20 | 1984-02-21 | Cabot Corporation | ESR Hollows molten metal/slag interface detection |
| US4850001A (en) * | 1987-07-20 | 1989-07-18 | Shell Oil Company | Orifice blockage detection system |
| CN201169594Y (zh) * | 2007-07-19 | 2008-12-24 | 保尔伍斯股份有限公司 | 冶金粒化和脱水设备 |
| CN201873694U (zh) * | 2010-09-26 | 2011-06-22 | 上海国冶工程技术有限公司 | 采用竖直进料的倾斜式滚筒渣处理装置 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| An on-belt elemental analyser for the cement industry;C.S. Lim;《Applied Radiation and Isotopes》;20011231;第54卷;第11-19页 * |
| C.S. Lim.An on-belt elemental analyser for the cement industry.《Applied Radiation and Isotopes》.2001,第54卷 * |
| 在线式快中子元素分析仪;谈宏烈;《选煤技术》;19901031(第5期);第48页右栏第4段-第49页左栏第4段，图4 * |
| 张志伟.柳钢HK 法转炉钢渣粒化系统设计及应用.《柳钢科技》.2007,(第1期), * |
| 柳钢HK 法转炉钢渣粒化系统设计及应用;张志伟;《柳钢科技》;20071231(第1期);第39-42页 * |
| 液态钢渣离心粒化机水淬新方法构思;潘利文;《冶金能源》;20080331;第27卷(第2期);第60-63页 * |
| 潘利文.液态钢渣离心粒化机水淬新方法构思.《冶金能源》.2008,第27卷(第2期), * |
| 谈宏烈.在线式快中子元素分析仪.《选煤技术》.1990,(第5期), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102980900A (zh) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201063033Y (zh) | 用于煤质热值测量的连续在线检测装置 | |
| CN102980900B (zh) | 红土镍矿冶炼竖炉冶炼熔渣在线检测方法 | |
| CN2826422Y (zh) | 用于皮带煤样采制快速监测装置 | |
| CN103801443A (zh) | 一种活性矿渣粉末生产系统及其工艺流程 | |
| CN105891524A (zh) | 一种传送带样品自动化取样及多元素检测的系统与方法 | |
| CN101671044A (zh) | Pgnaa元素在线分析仪在氧化铝生产中的应用 | |
| CN208666568U (zh) | 原料检测系统 | |
| CN106153657A (zh) | 煤质在线检测装置及方法 | |
| CN111551698A (zh) | 一种水泥生产质量在线检测方法 | |
| CN2809646Y (zh) | 煤质成分实时测量分析装置 | |
| CN1344927A (zh) | 热返矿烧结混合料中水分的测控方法 | |
| CN101532080A (zh) | 一种烧结矿成品的成份预报装置及方法 | |
| CN205958486U (zh) | 一种烧结料成分检测系统 | |
| CN102175758A (zh) | 用磁感应线圈检测装置在线检测烧结矿FeO含量的方法 | |
| Cirulis et al. | Process Optimization Using Real-Time Tracking of Coarse Material in Individual Cyclone Overflow Streams | |
| CN104692130B (zh) | 气力输送装置主轴的控制系统 | |
| CN108007948A (zh) | 中子活化分析设备 | |
| CN201390787Y (zh) | 氧化铝投入自动控制装置 | |
| US7663108B2 (en) | Pulverized bulk material planetary and double helix analyzer system | |
| CN113984818B (zh) | 通道式元素在线分析仪的应用方法 | |
| CN107036928A (zh) | 一种用于检测钢渣中矿物相含量的方法 | |
| CN114563300B (zh) | 一种圆筒混合机制粒效果在线检测方法 | |
| CN108974972A (zh) | 一种原料检测系统 | |
| Haha et al. | Control of cement composition and quality: potential application of AI techniques | |
| CN201348615Y (zh) | 可调式在线多元素分析仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151203 Address after: 113122 Liaoning city in Fushun Province Economic Development Zone Economic Zone Lagucun Laguna Patentee after: Fushun Hanwang DRI Co.,Ltd. Address before: Shenhe Youth Street District of Shenyang City, Liaoning province 110016 No. 227 building Hanking Patentee before: Hanking Industrial Group Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141203 Termination date: 20161126 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |