专利名称：一种焦炭自动采制样方法
技术领域：
本发明涉及焦炭采制样技术，更具体地说，本发明是关于一种在皮带上自动采取焦炭试样，而后进行自动缩分、破碎制备焦炭试样的方法。
背景技术：
在大型钢铁联合企业，焦化厂提供的冶金焦炭是炼铁生产的重要原料，在高炉生产中起着热源、还原剂和骨架作用，因此其质量是影响炼铁高炉生产操作的重要指标，通常高炉生产需要对焦炭的化学成分、物理性质和化学性质进行检验，而在焦炭质量检验过程中采制样工序又是一个重要环节。国家标准GB1997-89《焦炭试样的采取和制备》中规定焦炭试样应从焦化厂转到炼铁厂的运输皮带或焦仓漏嘴直接放焦的落下地点采取。试样制备要经过φ60，φ13，φ6，φ3，φ1，φ0.2六级破碎缩分工序。对每次采取的焦炭试样量、时间间隔、每次需要破碎的焦炭试样量都有明确规定。目前在焦化企业，依靠人工方式采取、缩分、破碎焦炭试样，操作环境差，劳动强度大，人为因素多，采制样代表性差，不能保证采制样的质量。

发明内容
为了克服目前焦炭采制样的缺点，保证采样次数和采样量，增强采制样的代表性，本发明提供了一种焦炭自动采制样的方法。
1设计理念1.1采样地点选择采样地点选在焦仓向炼铁转运焦炭的皮带上，前者和焦仓漏嘴下相比具有多方面的优越性，在焦仓漏嘴处采样采样点有5个，焦仓放焦时间及顺序也不确定，不易保证采样次数和采样量。
1.2采样方式在皮带上人工采样比较困难，劳动强度大而且危险。借鉴国内旋转式皮带中部采样机在皮带上采取煤料的成功应用经验，根据焦炭物料特性和现场技术条件设计出旋转式皮带中部采样机采取焦炭试样。
1.3制样方式将采取的焦炭试样，经1/8缩分器缩分，将1/8的焦炭送入破碎机破碎到13mm以下，用做全水分试样及工业分析试样，剩下的7/8焦炭做筛分试样及转鼓试样。
1.4试样转移及余焦回送采样机采取的焦炭落入受料坑中的受料斗，通过斗式提升机提升到二楼进入1/8缩分器。做完试验后废弃的焦炭通过溜管直接回送到焦炭皮带上。
1.5建筑物布置将运输焦炭皮带通廊部分加宽加高建二层楼房，一层皮带通廊安装采样机，二层布置操作间安装缩分器、破碎机、转鼓等设备。
1.6自动化操作采用先进的PLC控制技术，实现采样、试样提升转移、缩分、破碎的全自动化操作，减少人为因素的影响。
2系统构成及实现功能2.1系统构成及功能系统由旋转式皮带中部采样机、斗式提升机、1/8缩分器和环锤式破碎机及PLC控制柜等构成。
2.1.1旋转式皮带中部采样机旋转式皮带中部采样机由制动电机、减速机、旋转式采样头、接近开关和带防护罩的钢结构支架等组成。可在现有皮带架基础上直接焊接安装。工作时由制动电机控制定位采样头，采样的行程、终点由接近开关控制，采样的周期根据需要设置。
采样头在电机的带动下，以一定的转速均匀地横扫过皮带上的焦炭，其所采取的焦炭被抛入集料管，经过集料管下的溜槽落入受料坑内的受料斗中。当采样头旋转一周时，接近开关感应并发出控制信号，制动电机制动，采样头停止，同时时间继电器开始计时，直到下一采样周期起动电机。
2.1.2斗式提升机斗式提升机的作用是通过卷扬机将受料斗内的试样提升到二楼操作室，卸料入缩分器。提升机安装轨道倾角，提升高度根据现场条件而定。受料斗上下行程位置由行程开关控制，受料斗采用底开门式，受料斗到达设计的卸料位置时，自动开门卸料，卸完料之后自动返回。受料斗容量根据采取焦炭总样量和提升次数而定。
2.1.3 1/8缩分器缩分器采用圆锥体式，结构新颖，无需动力驱动。在缩分器中心置一个高度可以调整的圆锥体布料器，以使进入缩分器的焦炭沿周向分布更加均匀而不会出现偏析。缩分器内壁衬高分子PE板以减少磨损。缩分器设置两个出料口，1/8焦炭通过集料管进入破碎机破碎，做全水分试验及制备工业分析试样，7/8焦炭通过集料管直接落地做机械强度和筛分试验。
2.1.4环锤式破碎机破碎机选用HJS250×360环锤式破碎机，结构简单，清扫方便。对破碎的焦炭水分无特殊要求，出料粒度小于13mm。进料管内壁衬高分子PE板以减少磨损，出料口配置抽屉式存样箱，密封严密，保持水分。
2.1.5 PLC控制柜PLC控制柜面板上设有采样机、斗提机上、斗提机下、破碎机和转鼓启动按钮与运行指示灯，采样机、斗提机和破碎机故障指示灯以及焦炭皮带运行指示灯。面板上设有一个手动/停止/自动三位选择开关，手动用于单体试车及故障检测，停止用于事故处理及系统清零，自动用于PLC集中控制。面板上设有一个联锁/解锁两位选择开关，用于采制样系统设备和焦炭皮带的联锁、解锁控制。面板上端安装一个时间继电器，用于调整采样周期。
系统采用日本OMRON SYSMAC CPM1A可编程控制器(PLC)，用于系统设备的集中自动控制。
2.2系统功能2.2.1采样头旋转一周完成采取一个子样操作，能够完整采取皮带上焦流的横截面，在采样过程中不洒料，不损伤皮带。
2.2.2采样周期可以根据生产需要通过PLC控制面板上的时间继电器进行即时调整，也可以通过PLC进行程序设定采样周期，从而禁止通过时间继电器调整采样周期。
2.2.3系统具有故障自动诊断功能，各设备的运行状态在PLC控制柜面板上均有显示，设备出现故障时相应故障指示灯亮并响铃报警，系统自动停运。
2.2.4采样机、斗式提升机、破碎机实现PLC联锁控制，可以根据需要确定这些设备是否与焦炭皮带进行联锁，通过控制面板上的联锁/解锁选择开关来实现这一功能。
2.2.5联锁控制时，系统程序设定每采样两次斗式提升机提料一次，通过1/8缩分器将1/8物料送入破碎，7/8物料落地。
2.2.6做焦炭机械强度试验时转鼓的启动通过设在PLC控制柜面板上的按钮操作，其运行时间通过PLC设定控制，到时自动停止。
3.使用效果本方法工艺流程简洁，占地面积小，投资少，现场容易实现。本方法实现了采制样的机械化与自动化操作，排除了人为因素影响，改善了工人的劳动条件，增强了采制样的代表性。
(1)采取一个子样量15kg，采样时间间隔可以根据需要调整，一般15分钟采一次样。
(2)1/8缩分器缩分也达到了设计要求，通过自动缩分1/8焦炭进入破碎机进行破碎，保证了破碎量。将繁琐的逐级破碎，减小到二级破碎，将破碎后焦炭直接做水分和制备工分样。环锤式破碎机破碎粒度组成如下，表1、破碎机出料粒度组成

(3)废弃焦炭可以直接通过溜槽返回到焦炭皮带上。


图1为本发明方法的工艺流程图旋转式皮带中部采样机在焦炭运输皮带上采取焦炭试样，由提升机提升到通廊二楼进入1/8缩分器进行缩分，1/8焦炭进入环锤式破碎机进行破碎制备成水分和工分样，7/8焦炭落地进行筛分组成和机械强度试验。从采取、缩分、破碎整个焦炭采制样过程设备由PLC进行程序控制，实现了自动化操作。废弃的焦炭可以方便地从二楼通过溜管返回到焦炭运输皮带上。
附图2，3为本发明方法的系统布置图在图2，3中，1是提升机；2是八分器；3是破碎机；4是溜管；5是采样机。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步的描述在皮带通廊上建二层楼房，采样机5安装在一楼，直接在运输焦炭的皮带架基础上焊接安装，采样机5采取一个子样量为15kg，采取物料两次后由提升机1提升到通廊二楼进入1/8缩分器2进行缩分，1/8焦炭进入环锤式破碎机3进行破碎制备成水分和工分样，7/8焦炭落地进行筛分组成和机械强度试验。废弃的焦炭从二楼通过溜管4返回到焦炭运输皮带上。
权利要求
1.一种自动采取制备焦炭试样的方法。其特征是使用旋转式皮带中部采样机、斗式提升机、八分器、环锤式破碎机、余料返回溜管等设备进行焦炭试样的采取、缩分、破碎、转移。系统设备采用PLC控制技术，实现自动化操作。
2.如权利要求1.所述的采制样方法，其特征在于采用旋转式皮带中部采样机在皮带中部采取焦炭试样，每个子样量由采样头大小而定，采样周期可调，采样机能够完整采取焦流横截面而不划伤皮带。
3.如权利要求1.所述的采制样方法，其特征在于采用八分器进行缩分。缩分器内置一圆锥体布料器，缩分器有两个出料口，一个为1/8出料口，一个为7/8出料口。
4.如权利要求1.所述的采制样方法，其特征在于采用环锤式破碎机进行破碎焦炭试样，破碎机生产能力大，破碎焦炭量大，粒度有保证，将5级破碎整合为一级破碎。
5.如权利要求1.所述的采制样方法，其特征在于利用皮带通廊，设计二层建筑，一层布置采样机，二层布置斗提机、缩分器、破碎机等设备，废弃焦炭可以方便地从二楼通过余料返回溜管返回到焦炭皮带上。
全文摘要
本发明涉及焦炭采制样技术。目前焦化企业焦炭试样的采取和制备采用人工方式，劳动强度大，人为影响因素多，采制样代表性差，为此提出一种焦炭自动采制样方法。由旋转式皮带中部采样机在焦炭运输皮带上采取焦炭试样，采取的试样由提升机转运到皮带通廊二楼进入八分之一缩分器进行缩分，缩分后八分之一焦炭进入环锤式破碎机进行破碎制备成水分和工分样，破碎之后的焦炭进入密封式收料抽屉，八分之七焦炭落地做焦炭筛分组成及机械强度试验，废弃的焦炭可以方便的从二楼通过溜管返回到焦炭运输皮带上。从采样、缩分、破碎整个采制样过程实现了机械化操作，系统设备由PLC进行程序控制，实现了全自动化操作，改善了工人的作业条件，排除人为因素的影响，提高了采制样的代表性，客观真实地评价焦炭质量。
文档编号G01N1/04GK1580730SQ03130558
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月14日 优先权日2003年8月14日
发明者崔耀鹏, 刘超英, 平金山, 张平, 江陆飞 申请人:天津天铁冶金集团有限公司