[发明专利]一种链篦机-回转窑-环冷机三位一体的球团生产优化方法

权利要求书

1.一种链篦机-回转窑-环冷机三位一体的球团生产优化方法，其特征在于，将链篦机、回转窑及环冷机三台设备上的生产工艺过程视为一个整体，基于在线检测的生产参数，采用传热传质数学模型在线计算三台设备内部的热工状态数据，基于热工状态数据，根据专家控制规则在线调节生产过程热量供应和热量分配参数；

所述采用传热传质模型在线计算热工状态数据过程中，利用三台设备之间的耦合关系，具体如下：

首先任意假设预热二段的烟罩温度，采用链篦机模型求算预热二段的排料温度，并将此温度作为回转窑进料温度，通过回转窑模型求算此时的窑尾气体温度，当窑尾的气体温度与预热二段烟罩温度相差超过第一设定阈值时，修正预热二段烟罩温度的假设值，重新迭代，直至二者的差值在设定的第一温差范围内；同时，将回转窑的排料温度作为环冷一段的进料温度，并采用环冷机模型求算环冷一段的烟罩温度，如果环冷一段烟罩温度与窑头气体温度相差超过第二设定阈值时，修正环冷机模型的对流传热系数，直至二者的差值在设定的第二温差范围内。

2.根据权利要求1所述的一种链篦机-回转窑-环冷机三位一体的球团生产优化方法，其特征在于，所述传热传质数学模型包括依次相连的链篦机模型、回转窑模型和环冷机模型，其中链篦机模型如公式(1)～公式(2)所示，回转窑模型如公式(3)～公式(5)所示，环冷机模型如公式(6)～公式(7)所示：

GCg∂Tg∂y=-heffA(Tg-Tp)-0.5×RwΔHw+0.5×(RmΔHm+RcdΔHw)---(1)]]>

ρbCp∂Tp∂t=heffA(Tg-Tp)-0.5×RwΔHw+0.5×(RmΔHm+RcdΔHw)---(2)]]>

-mgCgdTgdz=Rfuel(z)·ΔHfuel-(Φrgw+Φrgs+Φcgw+Φcgs)---(3)]]>

msCpdTpdz=Φrgs+Φcws+Φcgs+Φrws---(4)]]>

Φ_cgw+Φ_rgw-Φ_cws-Φ_rws＝Φ_rwa+Φ_cwa   (5)

GCg∂Tg∂z=-heffA(Tg-Tp)+0.5RmΔHm---(6)]]>

ρbCg∂Tp∂t=heffA(Tg-Tp)+0.5RmΔHm---(7)]]>

其中，G表示球团表面气体流量，kg/m²·s；ρ_b表示料层的堆密度，kg/m³；C_g表示气体的比热容，J/kg·K；C_p表示球团的比热容，J/kg·K；h_eff表示有效传热系数，J/m²·s·K；A表示单位体积的气-固接触面积，m^-1；T_g表示气体温度，单位为K；T_p表示球团温度，单位为K；R_m表示磁铁矿氧化速率，kg/s；R_w表示水分蒸发速率，单位为kg/s；R_cd表示水分冷凝速率，单位为kg/s；ΔH_w表示蒸发与冷凝的焓值，kJ/kg；ΔH_m表示磁铁矿氧化的焓值，kJ/kg；m_g表示气体的质量流量，kg/s；m_s表示球团的质量流量，kg/s；z表示回转窑轴向位置，m；R_fuel表示燃料燃烧速率，kg/s；ΔH_fuel表示燃料燃烧焓，kJ/kg；Φ_rgw表示单位窑长内气体和窑壁之间的辐射热流量，W/m；Φ_rgs表示单位窑长内气体和球团之间的辐射热流量，W/m；Φ_rws表示单位窑长内窑壁和球团之间辐射的热流量，W/m；Φ_rwa表示单位窑长内窑壁与外界空气之间辐射的热流量，W/m；Φ_cwg表示单位窑长内气体与窑壁之间对流传热热流量，W/m；Φ_cgs表示单位窑长内气体与球团之间对流传热热流量，W/m；Φ_cws表示单位窑长内窑壁与球团之间对流传热热流量，W/m；Φ_cwa表示单位窑长内窑壁与外界气体之间的对流传热热流量，W/m。