钢铁生产的过程是将铁矿石原料经过高温烧制,使之溶解,去掉杂质,最后提纯出钢材的过程,在这个过程中,铁矿石的烧结、制球团等是重要的生产工艺。这当中的一次混合加水和二次混合加水又是烧结工艺的重点控制环节,需要用到在线水分测量仪器对一混和二混是否达到工艺要求的水分进行控制,这不仅关系到烧结工艺的成败和产品质量,而且也会影响钢材最终生产的质量;因此在线水分测量对冶金烧结、球团工艺十分重要。 1、目前主要的测量方法以及缺陷
由于一混和二混的物料都是在皮带上动态测量,而烧结料又是以矿粉为主要成份,考虑到耐磨损的问题,所有接触式原理的水分测量仪都不适合用在这两个工艺点.因为目前还很少有某种材料在矿粉高速日夜磨损的条件下能够长期稳定的运行。那么就只能选择非接触式原理的水分仪了.而传统的非接触式水分仪有以下三种:
篮球打气筒
带滤镜的近红外水分仪、穿透式微波水分仪、穿透式核射线水仪 ⏹ 近红外水分仪的原理:
近红外原理是由卤素灯泡发出的光线经过分光镜片和滤光镜片以及一些复杂的机械结构过滤
出符合要求的近红外光线,利用水分在一定波段上对近红外光线的吸收特性,来建立模型并最终计算出水分含量。
⏹ 传统穿透式微波水分仪(单频率):超声波除垢
微波法是主要利用微波对水分较为敏感的特性。当微波穿透物质的过程中,由于水分的吸收和反射,使微波的相位和振幅发生变化,利用这种变化我们即可推算出物质中的水分。
⏹ 穿透式核射线水分仪:
核射线水分仪是利用核射线穿透物质过程中,水分对射线能量的吸收, 利用这种变化我们即可推算出物质中的水分。
这三种传统的水分仪,过去应用最广泛的是近红外水分仪,传统穿透式微波水分仪由于近年才应用于水份测量领域又受早期技术限制,没有得到很好的应用而穿透式核射线 水分仪由于 环保问题\安全问题目前已很少有企业再用。
现在我们来结合现场需求看看近红外法和传统微波法在烧结工艺上应用的各自优缺点:
需求要点 | 影响因素 | 近红外法 | 传统微波法(单频率) |
耐磨性\实时\连续测量 | 颗粒级配皮带运动 | 非接触测量,可满足 | 非接触测量,可满足 |
测量稳定性\ 精度高 | 测量区域 | 只能测量物质表面水分。 测量结果可能与材料内部的水分(整体平均)有相当大的偏差 | 测量物质整体平均水分 |
测量稳定性\双向呼叫 精度高 | 物料主高度变化 | 物质测量表面需要尽可能的平整,如果测量物质表面凸凹不平或者起伏较大时,近红外光线投射角度会发生变化,影响测量 | 物料高度的变化会影响微波的吸收,会影响测量精度 |
测量稳定性\ 精度高 | 环境光线及物料差 | 物质的颜要均一且不能有太多变化,经常变化的颜对测量有较大影响 | 钻机导管 没有影响 |
测量稳定性\ 精度高 | 物料密度影响 | 无影响 | 美容加湿器 有影响,会对微波的测量准确性产生影响 |
测量稳定性\ 精度高 | 物料温度变化 | 物料表面温度变化会影响 近红外光的吸收.影响 测量 | 不影响 |
测量稳定性\ 精度高 | 现场粉尘 | 测量视窗必须不断清理,需要通过压缩气体将灰尘排出并定期清理,否则会产生较大测量误差。 | 不有影响 |
测量稳定性\ 精度高 | 物料配方变化 | 配方变化会影响测量 | 配方变化会影响测量 |
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通过以上对比,我们可以看到,近红外水分仪和传统穿透式微波水分仪在烧结料上的测量都无法很好的满足现场工艺需求.
德国MOSYE公司在数年在线水分测量研发和应用的基础之上,开创性的提出了多频谱微波技术方案,并经过不断的实践终于使这一方案变成了现实。MOSYE目前的在线微波水分测量方案继承并发扬了微波技术的一切优点和长处;同时,它克服了传统微波法受密度、重量、厚度和温度等影响的不足,从硬件和软件两方面将微波技术往前推进了一大步。可以毫不夸张的说,目前MOSYE公司的多频谱微波技术可以适应绝大多数需要过程控制工业现场,可以测量的固体物质种类遍布各个行业,无论是产品原料,烘干前,烘干后,及成品物料的检测,均能够满足要求。
MS-590多频谱微波水分仪的优点:
1.不受被测物质的高度、大小、密度、温度、品种、重量等因索的影响的水分仪。
2.无需进行高度补偿、密度补偿及温度补偿就能精确测量的水分仪。
3.可以同时测量水分、密度两个参数的在线水分仪,且水分和密度各自有独立数据模型和校准曲线。
4.拥有智能自学习功能校准模型,一次校准成功后,无需经常校准。
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0.1%;宽量程比:水分测量范围宽至0%-100%。
7.可展示被测物质的截面水分分布及密度分布,并依此推断被测物质水分含量的全面分析。
8.多种通讯和控制模式可选,支持各种工业通讯协议通讯端口及组网方式。
9.可进行简单自动控制和系统组态。可与其它智能设备成套或组网。
给客户带来的效益.
安装好微波水分仪MS-M-590,完成标定后就可实时检测烧结料的水分;为客户节约大量的人力物力,降低生产成本,检测速度快能够快速的检测出含水量客户能够从这里详细的了解到每一批烧结料的数据,以及烧结料的质量,避免生产过程中的失误,给客户带来严重的经济损失,也为下一步工序带来原始数据参考。