[发明专利]一种烧结机的蒸汽喷吹降温装置及其方法

权利要求书

1.一种烧结机的蒸汽喷吹降温装置，其特征在于，包括：

支架(9)；

蒸汽喷吹结构，所述蒸汽喷吹结构位置可调的安装在所述支架(9)上；

用于识别物料烧结料面(11)高温位置的识别区探测件(13)；

控制装置，所述控制装置接受所述识别区探测件(13)获取的物料超过第一设定温度的高温位置信息，并在物料运行至喷吹区时控制所述蒸汽喷吹结构运行至高温位置上方；

效果判定区探测件(14)，所述效果判定区探测件(14)用于检测物料高温位置的温度是否达到第二设定温度，且第二设定温度小于所述第一设定温度。

2.根据权利要求1所述的蒸汽喷吹降温装置，其特征在于，所述蒸汽喷吹结构包括：

用于提供蒸汽的蒸汽软管(5)；

软管吊索(6)，所述软管吊索(6)安装在所述支架(9)上，并且所述蒸汽软管(5)吊装在所述软管吊索(6)上；

蒸汽喷管(7)，所述蒸汽喷管(7)位置可调的安装在所述支架(9)上，并且所述蒸汽软管(5)与所述蒸汽喷管(7)的入口通过电磁阀(12)连接；

蒸汽喷嘴(8)，所述蒸汽喷嘴(8)安装在所述蒸汽喷管(7)的出口。

3.根据权利要求2所述的蒸汽喷吹降温装置，其特征在于，所述蒸汽喷嘴(8)距离烧结料面(11)的距离为10cm-30cm。

4.根据权利要求1所述的蒸汽喷吹降温装置，其特征在于，所述支架(9)包括：

纵向导轨(2)，所述纵向导轨(2)沿物料的宽度方向布置；

纵向运动机构(1)，所述纵向运动机构(1)沿所述纵向导轨(2)移动；

横向导轨(4)，所述横向导轨(4)沿物料的长度方向布置，所述纵向运动机构(1)与所述横向导轨(4)固定连接；

横向运动机构(3)，所述横向运动机构(3)沿所述横向导轨(4)移动，所述蒸汽喷吹结构安装在所述横向运动机构(3)上。

5.根据权利要求1所述的蒸汽喷吹降温装置，其特征在于，所述识别区探测件(13)和所述效果判定区探测件(14)均为红外摄像头。

6.根据权利要求1所述的蒸汽喷吹降温装置，其特征在于，所述识别区探测件(13)和所述效果判定区探测件(14)均为两个，并且安装在固定横杆(15)上，所述固定横杆(15)固定在支架(9)上并位于物料上方。

7.一种蒸汽喷吹降温方法，其特征在于，包括：

通过识别区红外摄像头实时获取烧结料面的温度，并判断识别区的温度是否大于第一设定温度，并得到识别区的高温点位置X_i、Y_i及其温度t_g；

根据温度t_g计算蒸汽喷吹结构的蒸汽脉冲喷吹量Em和喷吹总时间t；

计算蒸汽喷吹结构的蒸汽喷嘴X方向和Y方向的运动量，使蒸汽喷嘴移动至高温点位置的上方；

启动喷吹，完成当前高温点位置的喷吹量和喷吹时间后控制蒸汽喷嘴移动至下一个高温点位置进行喷吹，直至喷吹完所有经所述识别区红外摄像头判定的高温点；

经过效果判定区红外摄像头判定高温点位置的温度是否满足第二设定温度，并存储控制数据。

8.根据权利要求7所述的蒸汽喷吹降温方法，其特征在于，所述第一设定温度为：T+a+b+c，

所述第二设定温度为：大于T-b并且小于T+c；

其中：T为烧结料面的安全温度，为燃气着火温度的20％～50％，a为高温料面经过蒸汽喷吹降温装置后自然下降温度；b为蒸汽过喷温度控制灵敏度；c为蒸汽少喷温度控制灵敏度，c的最大值为物料从蒸汽喷吹降温装置出口到燃气喷吹入口之间自然下降温度，与蒸汽喷吹降温装置和燃气喷吹系统的间距有关。

9.根据权利要求8所述的蒸汽喷吹降温方法，其特征在于，所述根据温度t_g计算蒸汽喷吹结构的喷吹量E和喷吹总时间t，具体包括：

单位体积蒸汽升温所需热量Q₀的公式为：

Q₀＝c₀ρ₀VΔt＝c₀ρ₀(t₁-t₀)

式中：Q₀为1m³蒸汽升温Δt所需的热量，单位为kJ；Δt为蒸汽升温前后温差，单位为℃；t₁为蒸汽升温后温度，单位为℃；t₀为喷入蒸汽温度，单位为℃；c₀为蒸汽的比热容，单位为kJ/(kg·℃)；ρ₀为蒸汽的密度，单位为kg/m³；

高温料面降温所需热量Q_g的公式为：

Q_g＝c_gm_g(t_g-T)

式中：Q_g为高温料面降温所需热量，单位为kJ；c_g为料面物料的比热容，单位为kJ/(kg·℃)；m_g为高温料面质量，单位为kg；t_g为高温料面温度，单位为℃；

高温料面质量m_g可通过识别区红外摄像头识别的高温料面面积和高温料面厚度计算得到，公式如下：

m_g＝Shρ_g

式中：S为高温料面面积，单位为m²；h为高温料面厚度，单位为m；ρ_g为料面物料的密度，单位为kg/m³；

蒸汽喷吹计算量E的公式为：

式中：E为蒸汽喷吹计算量，单位为m³；

蒸汽喷吹计算时间t_j的公式为：

式中：t_j为蒸汽喷吹计算时间，单位为s；Q_l为蒸汽喷嘴流量，单位为m³/s；

蒸汽脉冲喷吹量E_m的公式为：

式中：E_m为蒸汽脉冲喷吹量，单位为m³；n为脉冲次数；蒸汽脉冲喷吹时间t_m的公式为：

式中：t_m为蒸汽脉冲喷吹时间，单位为s；

蒸汽喷吹总时间t的公式为：

t＝t_m×n+t_z×(n-1)

式中：t_z为蒸汽脉冲喷吹间隔时间，单位为s。