摘要        MA一500微波测水仪利用微波穿透料层来在线测量物料的水分。试验室和工业试验表明，该装置用于烧结混合料和球团混合料的水分测量时，其精度达到0．2%以内，而且长期运行稳定可靠，不受环境影响，维护量低，更适合于烧结和球团应用。

关键词    微波水分仪 水分 烧结 球团  混合料

1     前言

  烧结混合料和球团混合料的水分都是生产控制的重要参数。该水分决定混合料的制粒状况，最终影响烧结和球团的产量及质量。因此，无论烧结还是球团生产，都需要对混合料水分进行在线测量。

    目前，一些在线测量方法，如红外、电导等，已在生产中得到应用。但从应用的效果看，存在一些缺陷或不足。主要表现在，测量方法有缺陷，测量结果误差大，受环境影响较大，稳定性差等。因此，开发适合于烧结混合料和球团混合料水分在线测量的方法有着重要的意义和价值。

2    MA--500测水仪简介

      MA一500测水仪是由澳大利亚CALLIDAN仪表公司开发的粉状物料水分连续测量最新专利技术。该技术采用微波测量的原理进行物料的水分分析。具体方法是：由底部的微波发射源向上连续发射一定频率和能量的微波，该微波穿过料层后被上方的接受器接收。通过测量接收微波的相位移和衰减来确定物料的水分含量。

  该装置的特点：

    (1)微波穿透料层，测量的是整个料层的水分，而非某些方法测量的是料层表面的水分。因此结果更具代表性。

    (2)微波发射和接收不受环境温度、气氛、以及粉尘的影响，抗干扰能力强。

    (3)带有料层厚度自动测量系统，无需料流称重信号，消除料层波动的影响。

    (4)每15ms测量一次，测量频率高，数据处理软件先进合理，结果准确，稳定性高。

    (5)装置无动态机械元件和光源系统，与运动物料和皮带无接触，无需冷却，可长期稳定运行，无需特殊维护。

3   试验室实验

3．1  实验条件

    为确定MA－500用于烧结混合料的可行性和技术参数，在试验室进行了混合料水分测试实验。实验的样品为两种，分别是以赤铁矿为主的混合料和以磁铁精矿为主混合料。见下表1。

    3．2实验结果

    实验表明，MA500装置对烧结混合料有良好的适用性，表现在：

    ①在较宽的水分范围内，用该装置测量的混合料水分与采用标准方法烘干分析的水分吻合得很好，见图1。

    ②料层厚度与微波衰减量呈良好的线性关系，见图2。这使得可以通过在线测量料层厚度的变化，无需测量料流量参数，即可扣除料层厚度变化带来的影响，获得准确测量水分

4  工业试验

    (i)试验地点和条件

    工业试验地点选择在马钢二铁三烧的2号300m²烧结机。分析仪的安装位置在二混后的水平皮带上，见照片1。皮带宽度1．2m，料流量约660t／h。混合料组成为90%进口矿，10％自产精矿，碱度1．8。

    (2)试验结果

A．测量误差

  分析仪经过简单的参数调整后即投入正常运行。为确定分析仪的误差，进行了现场测量结果比较标定。标定仪器采用钢研院研制的水分快速分析仪。该分析仪可在15分钟内完成一次水分测量。比较结果见图3，标准误差为0．14%。

    在标定过程中，还发现一个有趣现象。所测量的水分曲线在每十分钟出现一个低谷，水分降低0．2%，非常有规律。后来从中控室了解到，为消除堵塞和下料不畅，每十分钟要启动一次生石灰料仓的振动电机，由此导致振动过程中生石灰下料量增加，而生石灰的吸水又使混合料水分下降。这从一个侧面反映了微波测量仪的准确性。

  B．运行稳定性

    为验证该分析仪的长期运行稳定性，对分析仪进行了长达2个月的运行考核。在此过程中，只对设置参数进行了一次小调整，未对设备进行任何维护。从运行状态看，该分析仪显示了优良的运行稳定性。其最后阶段的测量结果见图4．

5   球团混合料水分工业试验

5．1试验地点和条件

    试验选择在马钢一烧球团生产线。地点是一   号和二号竖炉混合料烘干窑后。   

    该球团混合料为90％磁铁精矿，皂土1．6％，其余为进口精矿。料流量为60t／h。皮带宽搜650mm。  

5．2试验结果  

    经过现场标定，微波测量水分与烘干水分之间   显示了良好的一致性，见图5。而且由于球团混合料的品种单一，又有烘干窑作为水分控制手段，使    实际混合料的水分相对稳定，缩小了测量范围，从而提高了测量精度。现场长期测量结果比较见图6。该微波测量试验装置已转为正式生产装置投入长期应用。

6  结论

  MA一500微波水分测量装置具有测量整个料层水分而非表层水分、抗干扰能力强、无动态机械装置和维护量低等特点。

  对该装置应用于烧结混合料和球团混合料的试验室试验和工业试验研究表明：

  (1)烧结混合料的微波测量水分与试验室化验水分之间吻合很好，误差小于0.2％。

  (2)混合料料层厚度与微波衰减之间存在良好的线性关系，通过设备自带的厚度测量仪，自动消除了料层厚度变化对水分测量带来的影响。

  (3)工业试验结果证明该装置测量的准确性和运行的可靠性，能够很好地满足生产需要。

                                       (1．钢铁研究总院  2．CALLIDAN INS．LTD(澳))