烧结混合料微波在线测水系统地研究开发.pdfVIP

I炼 铁 烧结混合料微波在线测水系统的研究开发 董亚锋沙永志曹 军 (钢铁研究总院炼铁工程技术研究室，北京100081) 摘要先通过基础试验研究微波在线测量烧结混合料水分的可行性，继而根据基础试验结果 进行了相关工业试验，考察微波水分仪的实际测量效果，最后根据工业试验的结果提出并设计 了微波在线测水系统。微波水分仪可以正确反应混合料水分变化趋势，工业试验测量结果的标 准偏差是O．32％；微波水分仪对现场环境的适应能力强，能够长期稳定运行；配置在线校验设 备的微渡测水系统将有助于提高微波水分仪的适用范围和测量精度。 关键词微波测水系统烧结混合料 MA500微波水分仪的主要参数为：标准偏差 0前言 烧结生产必须严格控制烧结混合料的水分。 常规的烘干法测量水分结果准确，但测量周期长， 波水分仪的工作原理如图1所示。下部的微波发射 水分调节滞后。近年来出现了多种在线式水分测 器发射微波，微波穿过物料后被上部的微波接收 量方法，这些在线测水方法的测量原理和使用特 器接收；微波接收器旁边安装的超声波探头实时 点在一些文献¨。1中已经做过详细阐述，本文主要 测量经过其下方的皮带中心线处混合料的料层厚 探索应用微波在线测量烧结混合料水分的新方法。 度，然后通过测量微波穿过单位厚度料层的物料 后功率的衰减和相位移的变化来折算出物料的水 1微波测水原理 分含量。 微波是指频率为300M一300GHz的电磁波，波 长l一1000mm【4J。微波频率比一般的无线电波频 率高，通常也称为“高频电磁波”。水分子是极性 分子，其相对介电常数远高于一般介质怕1。水分 子在微波作用下会发生位移极化、取向极化，并 随着高速变化的电场高速旋转，将电磁能转变为 内能M‘。当微波穿过含有水分的物料时，微波功 率衰减、相位移发生改变，功率衰减及相位移改 变的大小都跟物料中水分有一定数量对应关系， 微波发射器 只要测得功率衰减量和相位移改变量就能推算出 物料中水分的含量。 图1 微波水分测量装置示意围 2基础试验 GYW一Ⅲ型水分快速分析仪通过快速烘干来 2．1试验设备和方法 测量物料水分，烘干200—3009的混合料仅需 基础试验是为了评估微波水分测量技术对烧 15min。取样、干燥测定在一台仪器上完成，测量 结混合料的适用性，为工业试验提供指导。试验 准度为0．1％，可以通过RS232端口将水分数据传 所用的主要设备有：型号为MA一500的在线式微 输出去。 波水分分析仪、GYW一Ⅲ型快速水分分析仪、工 工控机从微波水分仪中读取相关试验数据， 控机及塑料盒。 并进行数据处理。 炼 铁I 塑料盒是盛放物料的容器，在这里是用它来 3)将空的塑料盒置于微波水分仪底部微波发 模拟工业上运送混合料的皮带。塑料盒的尺寸为 射面板上方，塑料盒底部和面板的间隔小于 160mm×160mm×180ram，壁厚20ram，具有足够20ram，校验空带参数。 的强度，底部不会发生弯曲变形，内部标有刻度。 4)取一定量的烧结混合料