[发明专利]烧结矿层厚度预测方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及烧结工艺技术领域，特别是涉及一种烧结矿层厚度预测方法及系统。

背景技术

随着现代工业的迅速发展，钢铁生产规模越来越大，能源消耗也越来越多，节能环保指标越来越成为钢铁生产过程的重要考察因素。在钢铁生产中，含铁原料矿石进入高炉冶炼之前需要经过烧结系统处理，也就是，将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后，布放在烧结台车上焙烧，使其发生一系列物理化学变化，形成容易冶炼的烧结矿，这一过程称之为烧结。

烧结系统主要包括烧结台车、混合机、主抽风机、环冷机等多个设备，其总的工艺流程参见图1所示：各种原料在配料室1配比，形成混合物料，然后进入混合机2混匀和造球，再通过圆辊给料机3和九辊布料机4将其均匀散布在烧结台车5上形成料层，点火风机12和引火风机11为物料点火开始烧结过程。烧结完成后得到的烧结矿经单辊破碎机8破碎后进入环冷机9冷却，最后经筛分整粒后送至高炉或成品矿仓。其中，烧结过程需要的氧气由主抽风机10提供，烧结台车5下方设置有多个竖直并排的风箱6，风箱下方为水平安置的大烟道（或称烟道）7，大烟道7与主抽风机10相连，主抽风机10通过大烟道7及风箱6产生的负压风经过台车，为烧结过程提供助燃风。

在物料烧结过程中，料层由上向下焙烧，焙烧后的料层即形成烧结矿层，当烧结矿层的厚度等于料层厚度时，料层焙烧充分，烧结矿层的厚度刚好等于料层厚度处台车对应的风箱位置就是烧结终点。现有的烧结工艺将烧结矿温度在250度左右的位置作为现场烧结终点，并且烧结终点的温度大于烧结终点前、后位置的温度，在烧结系统中，通常在烧结台车5下方的风箱6内设置热电偶传感器，通过检测风箱内气体的温度，间接检测位于风箱位置物料的温度。将温度等于250度的风箱位置与预先设定的位置进行对比，根据对比结果调节台车的速度，进而调节烧结终点的位置。其中，当检测烧结终点早于预先设置的烧结终点时，加快台车运行速度；当检测烧结终点晚于预先设置的烧结终点时，减慢台车运行速度。

上述采用热电偶检测物料的方法调节烧结终点，需要检测物料充分焙烧后，烧结矿层厚度等于料层厚度的风箱位置，由于整个烧结过程耗时需要40分钟甚至更多，所以采用热电偶检测物料的方法调节烧结终点，调节时延较长，调节过程存在严重的滞后性，调节精度较低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种烧结矿层厚度预测方法及系统，可以准确预测整个烧结过程中台车上任意位置的烧结矿层的厚度，以解决现有调节烧结终点的方式存在调节时延长、调节精度低的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种烧结矿层厚度预测方法，包括：

检测每个风箱的风量，以及，检测大烟道的烟气成分；

根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率；

计算每个风箱的有效风量，有效风量=风量*有效风率；

根据已知有效风量与垂直烧结速度之间的对应关系，确定每个风箱位置料层的垂直烧结速度；

获取烧结机台车的台车速度、风箱长度和目标风箱位置；

利用所述台车速度、风箱长度、目标风箱位置和垂直烧结速度确定位于目标风箱位置处的烧结矿层厚度。

一种烧结矿层的厚度预测系统，包括：

风量检测单元，用于检测烧结机台车上每个风箱的风量；

烟气成分检测单元，用于检测大烟道的烟气成分；

有效风率计算单元，用于根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率；

有效风量计算单元，用于根据每个风箱的风量和有效风率计算每个风箱的有效风量，有效风量=风量*有效风率；

垂直烧结速度计算单元，用于根据已知有效风量与垂直烧结速度之间的对应关系，确定料层的垂直烧结速度；

获取单元，用于获取烧结机台车的台车速度、风箱长度和目标风箱位置；

厚度确定单元，用于利用所述台车速度、风箱长度、目标风箱位置和垂直烧结速度确定位于不同风箱位置处的烧结矿层厚度。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该方法，在物料焙烧过程中，通过检测每个风箱的风量和大烟道的烟气成分，可以计算得到料层的垂直烧结速度，再检测台车速度、风箱长度和目标风箱位置，并且根据台车速度、风箱长度、目标风箱位置和垂直烧结速度，就可以计算得到目标风箱位置处的烧结矿层厚度。