CN102411061A

CN102411061A - 垂直烧结速度的检测方法和设备

Info

Publication number: CN102411061A
Application number: CN2010102915948A
Authority: CN
Inventors: 杨春雨; 宋宝宇; 杨东晓; 王奎越; 费静; 吴萌; 杨红伟; 段立祥; 李志斌
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明公开一种垂直烧结速度的检测方法和设备，通过设备在线检测烧结生产过程不同时刻垂直方向不同位置上的温度，计算出烧结生产过程垂直烧结速度，从而，为烧结生产操作与控制提供依据。它采用一套数据采集处理器安装在烧结台车的钢铁横梁上对烧结的数据进行实时采集处理，其数据采集处理器由金属陶瓷保护套管、热电偶组成的温度检测探头和由单片机、电源组成的数据采集处理器组成，数据采集处理器安装在烧结台车的钢铁横梁上，在烧结机机尾处安装数据采集处理器托架。本发明实现了烧结生产过程中对垂直烧结速度的检测，为生产操作决策与控制提供数据，其原理简明，适应现场环境，工作可靠，且设备成本低，易于实现。

Description

垂直烧结速度的检测方法和设备

技术领域

本发明涉及垂直烧结速度在线检测的方法，尤其是烧结过程垂直烧结温度及速度的动态检测方法和设备。

背景技术

烧结是钢铁生产的重要环节，烧结生产是非常复杂的物理化学变化过程，由于一些生产过程参数难以直接有效的在线检测，在很大程度上影响制约了烧结生产操作和经济技术指标的提高。

垂直烧结速度是烧结过程中的燃烧带温度最高点随烧结机前行而下移的速度。垂直烧结速度是烧结生产过程的重要参数。是标示烧结生产效率、能源利用和生产操作水平的重要指标。然而，现有技术尚没有一种能够直接有效在线检测垂直烧结速度的方法，只能通过离线实验和检测烧结机风箱温度等方法间接地分析判断。这些方式受物料的透气性、风箱压力、料层厚度等因素的影响不能准确地检测垂直烧结速度，对生产操作和在线控制难以得到有效得控制效果。

对国内外专利检索相关数据库中均没有垂直烧结速度的研究，更没有其检测方法的研究；国内期刊数据库中能搜索到垂直烧结速度的相关文章，但是都没有做垂直烧结速度检测方法的相关报道。

发明内容

本发明公开一种垂直烧结速度的检测方法和设备，通过设备在线检测烧结生产过程不同时刻垂直方向不同位置上的温度，计算出烧结生产过程垂直烧结速度，从而，为烧结生产操作与控制提供依据。

本发明的在线检测步骤如下：

1)、应用保护套管和热电偶组成温度检测探头，将探头插入在线运行的烧结矿物料，并随烧结机水平前进，用温度检测探头检测烧结矿物料垂直方向不同位置的温度；

2)、应用数据采集处理器采集记录实时温度数据；

3)、处理数据、计算垂直烧结速度与数据输出；

4)、应用垂直烧结速度等生产过程参数指导、控制生产。

本发明的目的是这样实现的，设计一套数据采集处理器安装在烧结台车的钢铁横梁上对烧结的数据进行实时采集处理，其数据采集处理器由金属陶瓷保护套管、热电偶组成的温度检测探头和由单片机、电源组成的数据采集处理器组成，数据采集处理器安装在烧结台车的钢铁横梁上，在烧结机机尾处安装数据采集处理器托架。

本发明的具体结构有，其温度检测探头数量为6～15个，其数量是根据烧结机台车宽度和垂直检测温度的精度来设定。温度检测探头插入物料的深度不同，按边部浅、中心深的梯度结构布置。

本发明的具体结构有，温度检测探头和数据采集处理器采用水冷保护装置。

本发明采用多支由金属陶瓷保护套管、热电偶组成的温度检测探头和由单片机、电源组成的数据采集处理器安装在钢铁横梁上，多支温度检测探头根据生产工艺要求设计为不同长度，垂直插入烧结矿物料，在线检测不同时刻物料温度。物料温度被实时采集记录。数据处理器的单片计算机对采集到的温度进行数据处理，计算出垂直烧结速度，然后存储和输出数据。应用在线检测得到的垂直烧结速度和垂直燃烧温度，分析计算不同时间的烧结生产的燃烧带、红火层厚度与温度分布情况，应用计算机数字模拟技术绘制出烧结矿断面温度分布图像，生产技术人员可以通过分析垂直烧结速度的变化与烧结矿断面的温度分布来分析控制物料中燃料和水分的配比、燃料粒度的大小等生产参数，从而实现烧结生产过程的操作决策指导和在线控制。通过检测烧结生产过程垂直烧结速度，在铺料厚度确定的条件下，根据垂直烧结速度来计算烧结终点位置，调整烧结机台车的运行速度，实现烧结终点控制。

本发明具有如下优点及效果：

1、本发明实现了烧结生产过程中关键数据：垂直烧结速度的检测；

2、本发明为生产操作决策与控制提供数据；

3、本发明原理简明，适应现场环境，工作可靠；

4、本发明设备成本低，易于实现。

附图说明

图1为垂直烧结速度检测方法的结构示意图；

图2为温度探头安装示意图；

图3为数据采集处理器原理框图；

图4为垂直烧结速度曲线；

图5为垂直烧结速度与烧结终点示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1所示，温度检测探头3垂直于烧结机物料料面，安装在钢铁横梁2上，温度检测探头3垂直插入物料料面之内，其插入深度根据生产检测要求可以进行试验调整，如图2所示，钢铁横梁2的长度大于烧结机台车1宽度，使其可靠搭台车两侧的侧壁上得到有效支撑，并随烧结机台车一起运行。

钢铁托架6安装在烧结机机尾处，其安装位置及其长度要保证烧结机台车在机尾反转物料下落时，钢铁托架6能够有效接住钢铁横梁，引出拉杆5的安装能够将钢铁横梁在钢铁托架的支撑下，沿水平方向，由人工从机尾滑动拉出。

数据采集处理器4、电池和无线网通讯接口均安装在钢铁横梁之上，并设有水冷保护措施。附图3是数据采集处理器4的构成框图。图中所示单片机内设CUP、A/D转换器、数据存贮器和数据通讯接口。数据采集处理器4通过温度检测探头3的热电偶对物料分层进行温度检测，由热电偶插入物料的深度即可得到所测温度对应物料与料面之间的垂直距离，随着烧结生产过程的进行，烧结燃烧带的最高温度自上往下移动，通过检测不同时刻t所对应检测到的燃烧带最高温度的探头长度h，计算出实时垂直烧结速度u，u＝h/t。

如图4所示，在线检测得到的垂直烧结速度和垂直燃烧温度，通过无线网络交换机将数据传送给上位计算机，经过上位计算机分析计算不同时间的烧结生产的燃烧带、红火层厚度与温度分布情况，应用计算机数字模拟技术绘制出烧结矿断面温度分布图，生产技术人员可以通过分析垂直烧结速度的变化与烧结矿断面的温度分布来分析控制物料中燃料和水分的配比、燃料粒度的大小等生产参数，从而实现烧结生产过程的操作决策指导和在线控制。

如图5所示，通过检测烧结生产过程垂直烧结速度，在铺料厚度H确定的条件下，根据垂直烧结速度来计算烧结终点位置，调整烧结机台车的运行速度v＝Lu/H，实现烧结终点控制，并建立烧结终点控制图，L为物料7运行的距离。

通过在线检测烧结生产过程不同时刻垂直方向不同位置上的温度，计算出烧结生产过程垂直烧结速度，从而，为烧结生产操作与控制提供依据。

如图1所示，本发明设计一套数据采集处理器安装在烧结台车1的钢铁横梁2上对烧结的数据进行实时采集处理，其数据采集处理器4由金属陶瓷保护套管、热电偶组成的温度检测探头和由单片机、电源组成的数据采集处理器组成，数据采集处理器4安装在烧结台车的钢铁横梁2上，在烧结机机尾处安装数据采集处理器托架6。

本发明的具体结构有，其温度检测探头数量为6～15个，其数量是根据烧结机台车宽度和垂直检测温度的精度来设定。各温度检测探头3插入物料的深度不同，按边部浅、中心深的梯度结构布置，如图2所示。

本发明的在线检测步骤如下：

2)、应用数据采集处理器采集记录实时温度数据；

3)、处理数据、计算垂直烧结速度与数据输出；

4)、应用垂直烧结速度等生产过程参数指导、控制生产。

Claims

1.一种垂直烧结速度的检测方法，其特征在于，通过设备在线检测烧结生产过程不同时刻垂直方向不同位置上的温度，计算出烧结生产过程垂直烧结速度，检测步骤如下：

2)、应用数据采集处理器采集记录实时温度数据；

3)、处理数据、计算垂直烧结速度与数据输出。

2.一种应用于权利要求1所述的垂直烧结速度的检测方法的设备，其特征在于，它是由金属陶瓷保护套管、热电偶组成的温度检测探头和由单片机、电源组成的数据采集处理器，数据采集处理器安装在烧结台车的横梁上，在烧结机机尾处安装数据采集处理器托架。

3.根据权利要求2所述的垂直烧结速度的检测方法的设备，其特征在于，温度检测探头数量为6～15个。

4.根据权利要求2所述的垂直烧结速度的检测方法的设备，其特征在于，温度检测探头和数据采集处理器采用水冷保护装置。