一种浆体管道输送系统中的配矿系统和配矿方法

摘要

本发明提出一种配矿系统和配矿方法，包括第一、第二传送皮带、第一、第二计量设备和第三传送皮带，所述第一传送皮带和第二传送皮带的下料端处于第三传送皮带的正上方，所述第一计量设备设置于第一传送皮带上并用于实时计量经第一传送皮带传送的矿物量，所述第二计量设备设置于第二传送皮带上并用于实时计量经第二传送皮带传送的矿物量，根据第一计量设备和第二计量设备的计量数值设定经第一传送皮带传送的矿物量和第二传送皮带传送的矿物量按照预定的配矿比例输送至第三传送皮带上。本发明通过采用基于准确计量的皮带输送系统实现了不同区域、不同品位矿物的精确配比，降低了配矿成本和环境污染，实现了经济、环境的可持续发展。

说明书

技术领域

本发明涉及矿物配比技术领域，尤其是涉及浆体管道输送领域中不同品位矿物的配矿系统和配矿方法。

背景技术

在我国经济高速增长、特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等行业的持续稳定发展的同时，随着能源的价格提升，运输成本已越来越高，而利用水力管道输送固体材料，与其它运输（如铁路、公路）相比，具有运输距离短、基建投资少，对地形适应及可利用高差势能，不占或少占土地，不污染环境及不受外界条件干扰，可以实现连续作业，技术可靠，运输费仅为铁路、公路的1/6～1/10等诸多优点，实现了经济、环境可持续发展。而利用水力管道输送固体材料当前应用最多的是采用管道输送矿物矿浆，在利用管道输送矿物矿浆前，需要将多种不同品位和地域的矿物按照预定比例进行调配混合，比如来自云南大红山的铁矿矿量较大，需要和另一条管道输送过来的矿量及品位相对较低矿物按预定比例进行混合调配，现有技术中实现这种矿物配比的过程都是先通过管道将不同区域、不同品位的矿物输送到同一个料场，然后再在料场进行具体的配矿，随着浆体管道输送系统应用的不断加大，现有的这种配矿方式具有以下缺陷：集中配矿的料场需要同时堆放不同品级的矿物，所需场地大，同时会造成较大的污染和浪费，从而极大的提高了生产成本。

发明内容

本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种配矿系统和配矿方法，通过采用基于准确计量的皮带输送系统来实现不同区域、不同品位矿物的精确配比，并能够实现配矿过程的自动化，提高了矿物配比精度，并降低了配矿成本和环境污染，实现了经济、环境的可持续发展。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种配矿系统，包括第一传送皮带2、第二传送皮带7、第一计量设备8、第二计量设备9和第三传送皮带11，所述第一传送皮带2用于输送第一来源的矿物物料，所述第二传送皮带7用于输送第二来源的矿物物料，所述第一传送皮带2和第二传送皮带7的下料端处于第三传送皮带11的正上方，所述第一计量设备8设置于第一传送皮带2上并用于实时计量经第一传送皮带2传送的矿物量，所述第二计量设备9设置于第二传送皮带7上并用于实时计量经第二传送皮带7传送的矿物量，根据第一计量设备8和第二计量设备9的计量数值设定经第一传送皮带2传送的矿物量和第二传送皮带7传送的矿物量按照预定的配矿比例输送至第三传送皮带11上。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中还包括有下料斗10，所述下料斗10设置于所述第一传送皮带2和第二传送皮带7的下料端和所述第三传送皮带11之间，所述下料斗10的底部出口正对第三传送皮带11，所述下料斗10的顶部开口处于所述第一传送皮带2和第二传送皮带7下料端的正下方，所述下料斗10将来自第一传送皮带2和第二传送皮带7的矿物物料全部混合后落到第三传送皮带7上。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中所述第一传送皮带2与第二传送皮带7处于同一水平位置，且第一传送皮带2与第二传送皮带7的下料端正对，所述下料斗10的底部出口正对第三传送皮带11的传送起始端部，所述第一计量设备8具体设置于第一传送皮带2靠近其下料端的皮带下方，所述第二计量设备9具体设置于第二传送皮带7靠近其下料端的皮带下方。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中还包括有缓冲仓5和圆盘给料机6，所述缓冲仓5的出口直接连接圆盘给料机6，所述圆盘给料机能够按设定的出料量向下方的传送皮带供应物料。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中所述缓冲仓5和圆盘给料机6设置于第二传送皮带7的上方，且所述圆盘给料机6的出料口正对所述第二传送皮带7的传送起始端部，通过所述圆盘给料机6控制落入第二传送皮带7的矿物量。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中还包括有第四传送皮带4，所述第四传送皮带4的下料端正对所述缓冲仓5的顶部开口，所述第四传送皮带4上方设置有圆盘过滤机3，且圆盘过滤机3的出料口对准第四传送皮带4，通过所述圆盘过滤机3提供来自第二来源的矿物物料。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中所述第一计量设备和第二计量设备均包括有称重传感器、测速传感器和数据处理器，所述称重传感器和测速传感器设置于靠近下料端的皮带下方，分别用于感测皮带载荷重量信号和皮带传送速度信号，并输出至数据处理器，所述数据处理器通过计算处理得到预定时间段传送皮带累计输送的矿物量，所述圆盘给料机包括驱动器、给料机本体和计量控制器，通过所述计量控制器控制圆盘给料机的出料量。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中还包括有控制单元，所述控制单元同时连接于第一计量设备的数据处理器、第二计量设备的数据处理器和圆盘给料机的计量控制器，所述控制单元基于第一计量设备和第二计量设备所输出的矿物量数值和预定的配矿比例之间的关系，自动调整所述圆盘给料机的出料量以实现精确配矿。

进一步的根据本发明所述的配矿系统，其中所述第一传送皮带2和第二传送皮带7的传送速度恒定且相等，所述第一传送皮带2上方设置有陶瓷过滤机1或圆盘过滤机3，通过所述陶瓷过滤机1或圆盘过滤机3为所述第一传送皮带2提供来自第一来源的矿物物料。

一种基于本发明所述配矿系统进行的配矿方法，包括以下步骤：

（1）、按照预定的配矿比例初步设定所述圆盘给料机的出料量后，向所述第一传送皮带（2）和第二传送皮带（6）供应物料，同时启动第一计量设备（8）和第二计量设备（9）；

（2）、按照预定时间段读取第一计量设备（8）和第二计量设备（9）的数值，并据此计算得到经所述第一传送皮带（8）和第二传送皮带（9）输送的矿物重量比例；

（3）、将步骤（2）计算得到的矿物重量比例与所述预定的配矿比例进行对比，并根据对比结果执行步骤（4）或步骤（5）；

（4）、如果计算得到的矿物重量比例与所述预定的配矿比例相符，则保持现有状态完成矿物配制；

（5）、如果计算得到的矿物重量比例偏离所述预定配矿比例预定范围时，则根据偏离情况对应调整所述圆盘给料机的出料量，并重复执行步骤（2）和（3），直至按照预定的配矿比例完成矿物配制。

通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果：

1）、本发明首创了一种可替代传统配矿方式的新配矿系统和方法，基于准确计量的皮带输送系统实现了不同矿物的精确配比，能够为下游生产提供满足要求的矿品位，提高了浆体管道输送技术领域中的配矿效率。

2）、通过本发明的方案大大减少了堆放不同品级矿的料场场地的使用，进而大大减少了配矿过程中的浪费和环境污染，降低了管道输送成本。

3）、本发明所述配矿系统在保证配矿精度的同时能够实现配矿过程中的自动控制，降低了人力成本，实现了经济、环境的可持续发展。

附图说明

图1为本发明所述配矿系统的整体结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：1-陶瓷过滤机，2-第一传送皮带，3-圆盘过滤机，4-第四传送皮带，5-缓冲仓，6-圆盘给料机，7-第二传送皮带，8-第一计量设备，9-第二计量设备，10-下料斗，11-第三传送皮带，12-控制单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。

本发明的优选实施方式如附图1所示，这是针对两种矿物进行配比的优选实施例，但本发明的技术方案能够同时适用于多种矿物的配备，以下先通过本发明的这种优选实施方式描述本发明的技术方案原理。如附图1所示的，这种优选的配矿系统整体包括第一传送皮带2、第四传送皮带4、缓冲仓5、圆盘给料机6、第二传送皮带7、第一计量设备8、第二计量设备9、下料斗10、第三传送皮带11和控制单元12，所述的传送皮带用于矿物物料的传送，优选的所述第一传送皮带2上方设置有若干个陶瓷过滤机1，所述陶瓷过滤机的矿物出口对准第一传送皮带2，通过所述第一传送皮带2传送来自陶瓷过滤机1的矿物，所述第四传送皮带4上方设置有圆盘过滤机3，所述圆盘过滤机3的矿物出口对准第四传送皮带4，通过所述第四传送皮带4传送来自圆盘过滤机3输出的矿物，当然所述圆盘过滤机也可替换为陶瓷过滤机，总之一个原则是第一传送皮带和第四传送皮带用于传送不同来源或品位的矿物，之所以如此设置是因为现有技术中往往采用若干台陶瓷过滤机来处理较大的矿量，以提高脱矿速度并及时运输到下游生产线上，而对于矿量及品位相对较低且需要和较大陶瓷过滤机传输过来的大量物料进行配比时，圆盘过滤机是最好的选择，因为圆盘过滤机投资小、适合矿少并且不连续工作的运转模式，因此本发明的所述优选实施方式主要用于将来自圆盘过滤机3的矿物以小比例添加于来自陶瓷过滤机输出的矿物中。所述第四传送皮带4的下料端正下方设置有缓冲仓5，所述缓冲仓5用于临时存放来自圆盘过滤机的物料，所述缓冲仓5的出口直接连接圆盘给料机6，所述圆盘给料机的主要功能是能够按可设定量向其他设备供应物料，所述圆盘给料机6包括驱动器、给料机本体及计量控制器，通过所述驱动器控制圆盘给料机6的开启与关闭动作，所述缓冲仓5内的物料落入所述圆盘给料机6的给料机本体内，所述计量控制器用于控制所述圆盘给料机6的出料量，通过计量控制器控制其中计量用带式输送机的速度进而控制经给料机本体底部出口输出的矿物量，在所述圆盘给料机6的出口正下方设置有所述第二传送皮带7，从而来自圆盘给料机的物料均匀的落入第二传送皮带7，优选的所述圆盘给料机6的物料出口正对所述第二传送皮带7的传送起始端部（与下料端相对的一端）设置。所述第一传送皮带2与第二传送皮带7处于同一水平位置，且第一传送皮带2与第二传送皮带7的下料端正对并共同处于所述下料斗10的开口正上方，从而所述第一传送皮带2与第二传送皮带7上的物料随着皮带的传送能够全部落入所述下料斗10之内，所述下料斗10的底部出口正对所述第三传送皮带11，从而所述第一传送皮带2和第二传送皮带7输送的物料通过其交汇处的下料斗10而落入至第三传送皮带11上，通过所述下料斗10不但能够将来自第一传送皮带2和第二传送皮带7的物料全部收集于第三传送皮带11上，而且在下料斗10内能够使来自第一传送皮带2和第二传送皮带7的物料混合的更加均匀，并顺利地落到第三传送皮带7上，所述下料斗10的底部出口优选正对所述第三传送皮带的传送起始端部设置。所述第一传送皮带2上设置有第一计量设备8，在所述第二传送皮带上设置有第二计量设备9，所述第一计量设备8用于实时的计量经第一传送皮带2传送的矿物量，所述第二计量设备9用于实时的计量经第二传送皮带7传送的矿物量，具体的所述计量设备8和9设置于对应传送皮带的下方位置，优选的所述计量设备均包括有称重传感器、测速传感器和数据处理器，所述称重传感器和测速传感器设置于离对应传送皮带的下表面预定距离位置，且数据输出端连接于数据处理器，当传送皮带上表面传送有物料时，所述称重传感器便产生一个正比于皮带载荷的信号并输出给数据处理器，同时所述测速传感器测得对应皮带的传送速度信号并输出至数据处理器，所述数据处理器根据传送皮带的传送速度和称重传感器在某时刻测得的物料重量信号，对预定长时间段进行积分处理即可获知所述预定时间段内由传送皮带所输送的累计矿物量，优选的所述第一计量设备8和第二计量设备9均设置于对应传送皮带的尾端，以达到准确计量经对应传送皮带传送并落入下料斗10内的全部物料，从而通过预定时间段所述第一计量设备8和第二计量设备9计量的矿物量数值即可获知在所述预定时间段内落入第三传送皮带11上的矿物中，经第一传送皮带2传送的来自陶瓷过滤机1的矿物与经第二传送皮带7传送的来自圆盘过滤机3的矿物之间的配矿重量比例，基于该比例并结合所述圆盘给料机6的出料量即可按照预定的配矿比例进行不同来源、不同品位矿物的精确配置。所述圆盘给料机6按照预定的标准配矿比例设定好出料量，当实际通过第一计量设备和第二计量设备的读数计算的配矿比例偏离理想值时，亦可调整圆盘给料机6的出料量，比如当来自第二传送皮带7上的矿物量所占比例偏小时，则应适当增大圆盘给料机6的出料量，从而在第二传送皮带带速一定的情况下将增大来自第二传送皮带的矿物量，经过这种反复调试可使落入第三传送皮带上的矿物按照要求比例配制。为便于计量设备的计算，所述第一传送皮带2和第二传送皮带7优选其传送速度恒定且相等。

具体的基于本发明所述配矿系统进行的配矿过程如下：首先将来自陶瓷过滤机的物料输入至第一传送皮带2，同时来自圆盘过滤机的物料进入缓冲仓后经圆盘给料机供应至第二传送皮带7，启动第一传送皮带上的第一计量设备8和第二传送皮带上的第二计量设备9并设定预定时间段；在所述预定时间段内来自陶瓷过滤机的物料和来自圆盘过滤机的物料经第一传送皮带和第二传送皮带输送后落入第三传送皮带上，读取所述第一计量设备8和第二计量设备9的数值并据此计算得到经所述第一传送皮带和第二传送皮带输送的矿物重量比例；将该重量比例与预设标准值进行对比，如果小于预设标准值，则表明通过第二传送皮带输送的来自圆盘过滤机的物料偏多，通过圆盘给料机的计量控制器控制减小所述圆盘给料机的出料量，然后在所述预定时间段内通过上述过程重复计算调整后矿物重量比例，如果大于预设标准值，则表明通过第二传送皮带输送的来自圆盘过滤机的物料偏少，通过圆盘给料机的计量控制器控制增大所述圆盘给料机的出料量，然后在所述预定时间段内通过上述过程重复计算调整后矿物重量比例，直至达到满足要求的配矿比例。

进一步的为简便整个配矿过程，如上所述的第一传送皮带和第二传送皮带的传送速度恒定且相等，所述圆盘给料机能够按照设定好的出料量向第二传送皮带输送物料，当第一传送皮带上的矿物传送量提前获知（如第一传送皮带直接处于最大载荷工作状态下）则所述配矿过程可进一步简化，直接根据要求的配矿比例和第一传送皮带的矿物传送量计算得到第二传送皮带的传送量，进而控制圆盘给料机按照该传送量向第二传送皮带供应矿物，如：根据下游生产线的要求，来自陶瓷过滤机1的矿物和来自圆盘过滤机3的矿物按照4:1混合，且第一传送皮带工作于每小时400吨的状态，则直接控制圆盘给料机按照每小时100吨的出料量向第二传送皮带供料，当实际比例有偏离时可对圆盘给料机的出料量作适当调整。

以上对本发明技术方案的优选实施方式进行的描述，本发明并不因此为限，比如其中所述的陶瓷过滤机和圆盘过滤机的位置可对调，所述第四传送皮带亦可根据实际情况省去，如果陶瓷过滤机提供的矿物量较大亦可如圆盘过滤机所示的，在其下设置缓冲仓，本发明亦可通过一控制单元实现自动配料过程，所述控制单元如虚线所示的同时连接于第一计量设备、第二计量设备和圆盘给料机的计量控制器，当控制单元基于第一计量设备和第二计量设备的数值计算的配矿比例有偏离时，则自动通过所述计量控制器调整圆盘给料机的出料量。当然所述控制单元亦可通过控制第一传送皮带和第二传动皮带的传送速度来控制配矿比例，因为在圆盘给料机出料量一定的情况下，第二传送皮带速度越快则其上的矿物量所占比例越大，在这种方式下亦可在小型的浆体管道料场应用中省去所述圆盘给料机，直接通过控制各传送皮带的速度达到配矿目的。以上本发明以两种矿物的配比为例，但本发明并不以此为限，可同时适用于包括更多矿源的矿物配比，如包括处于同一平面的三条以上的传送皮带，三条传送皮带的下料端交汇于下料斗开口，且三条传送皮带均设置有计量设备，从而以类似的方法实现三种以上矿物的配制，等等这些都属于本发明的变形，与本发明基于同一构思，属于本发明的保护范围。