CN102928561A

CN102928561A - 一种烧结矿碱度的检测方法和装置

Info

Publication number: CN102928561A
Application number: CN2012104337369A
Authority: CN
Inventors: 李宗平; 贺新华
Original assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: CN102928561B

Abstract

本发明公开了一种烧结矿碱度的检测方法和装置，所述方法包括：在第一时间点时，获取第一时间监测数据；在第二时间点时，获取第二时间监测数据；判断所述第二配比和第一配比是否相同；如果是，则判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度升高标准；如果是，则将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高；如果否，则判断所述第一时间监测数据和第二时间检测数据是否满足碱度降低标准，如果是，则将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低。通过本发明的技术方案，可以缩短从配料完成到检测出碱度的时间，再进一步及时地调节配料的熔剂配比，就可以使得从原料发生异常变化到调节熔剂配比保证碱度符合要求的时间间隔较小，从而节省原料和能源。

Description

一种烧结矿碱度的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及烧结矿生产领域，特别涉及一种烧结矿碱度的检测方法和装置。

背景技术

在矿物金属冶炼的过程中，如果矿物原料在高炉内冶炼时过快融化，就会给高炉内气体流程带来阻力，导致高炉内可接受的鼓风量下降，从而导致冶炼时高炉的冶炼强度较低，生产效率低下，能源消耗也较高。为了避免矿物原料在高炉内冶炼时过快融化，矿物原料需要在高温环境时具有较高的强度，需要在进入高炉时具有合适的粒度、较高的气孔率、较高的软化温度及较少的有害杂质。为了使矿物原料在高温环境下具有较高的强度，通常采用烧结过程来实现。烧结过程是指，高炉炼铁生产前，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，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，烧结成块的过程。烧结过程主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。

在烧结过程中，烧结矿碱度是烧结矿质量是否符合高炉冶炼要求的最重要指标，一般采用烧结矿中氧化钙含量与二氧化硅含量的比值来表示。为了能得到符合高炉冶炼要求的烧结矿，烧结完成的烧结矿的碱度需要达到一定的阈值；碱度超过该阈值的烧结矿才能满足高炉冶炼的要求。如此，在生产过程中，为了保证烧结矿符合高炉冶炼的要求，就需要对制成的烧结矿进行检测，再根据该碱度是否达到阈值的判断结果来调节配料的配比，以保证制成的烧结矿碱度能达到阈值。

目前，对于烧结矿的检测，都是采用对成品烧结矿进行化验，通过化学的检测方法来检测成品烧结矿的碱度。但是，由于从烧结过程中配料完成至烧结矿化验需要经过点火、烧结、冷却的过程，该过程一般都要耗时3小时以上，所以，通过现有的化验方式来检测烧结矿的碱度，不能及时地检测到配料中矿物原料的异常所引起的烧结矿碱度的变化。如果配料中矿物原料出现二氧化硅含量增大、成分比例不均匀等异常情况，那么通过化验方式检测到烧结矿碱度不符合要求再对配料的配比进行调节时，异常情况就已经持续了超过3个小时的时间。这时，调节相对于异常情况出现的延时过长，从而造成了原料及能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种烧结矿碱度的检测方法和装置，以克服现有技术的化验方法不能及时地检测到配料中矿物原料的异常所引起的烧结矿碱度的变化的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供了一种烧结矿碱度的检测方法，所述方法包括以下步骤：

在第一时间点时，获取第一时间监测数据；所述第一时间监测数据包括：原料的第一配比、混合料的第一水分、台车布料的第一层厚、第一主抽负压和烧结终点的第一温度；

在第二时间点时，获取第二时间监测数据；所述第二时间监测数据包括：原料的第二配比、混合料的第二水分、台车布料的第二层厚、第二主抽负压和烧结终点的第二温度；所述第二时间点为所述第一时间点起经过预设的检测时间间隔之后的时间点；

判断所述第二配比和第一配比是否相同；

如果是，则判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度升高标准，如果是，则将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高；如果否，则判断所述第一时间监测数据和第二时间检测数据是否满足碱度降低标准，如果是，则将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低；

所述碱度升高标准为第一升高标准、第二升高标准、第三升高标准或第四升高标准；所述碱度降低标准为第一降低标准、第二降低标准、第三降低标准或第四降低标准；

其中，所述第一升高标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚和第二层厚相同，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度小于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过预设的温度差阈值；

所述第二升高标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚小于第二层厚且第一层厚与第二层厚的差值超过预设的层厚差阈值，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度小于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

所述第三升高标准为：第一水分大于第二水分相同且第一水分与第二水分的差值超过预设的水分差阈值，第一层厚和第二层厚相同，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度小于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

第四升高标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚与第二层厚相同，第一主抽负压大于第二主抽负压且第一主抽负压与第二主抽负压的差值超过预设的主抽负压差阈值，和，第一温度小于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

所述第一降低标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚和第二层厚相同，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度大于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

所述第二降低标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚大于第二层厚且第一层厚与第二层厚的差值超过所述层厚差阈值，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度大于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

所述第三降低标准为：第一水分小于第二水分相同且第一水分与第二水分的差值超过所述水分差阈值，第一层厚和第二层厚相同，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度大于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

第四降低标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚与第二层厚相同，第一主抽负压小于第二主抽负压且第一主抽负压与第二主抽负压的差值超过所述主抽负压差阈值，和，第一温度大于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值。

优选的，所述将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高之后还包括：将配料中熔剂的配比减少熔剂配比调整值。

优选的，所述将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低之后还包括：将配料中熔剂的配比提高熔剂配比调整值。

优选的，所述检测时间间隔为10~15分钟。

优选的，所述温度差阈值为所述第一温度的10%。

优选的，所述层厚差阈值为10毫米。

优选的，其特征在于，所述水分差阈值为0.1%。

优选的，所述主抽负压差阈值为0.5千帕。

本发明还提供了一种烧结矿碱度的检测装置，所述装置包括：

第一时间监测数据获取模块，用于在第一时间点时，获取第一时间监测数据；所述第一时间监测数据包括：原料的第一配比、混合料的第一水分、台车布料的第一层厚、第一主抽负压和烧结终点的第一温度；

第二时间监测数据获取模块，用于在第二时间点时，获取第二时间监测数据；所述第二时间监测数据包括：原料的第二配比、混合料的第二水分、台车布料的第二层厚、第二主抽负压和烧结终点的第二温度；所述第二时间点为所述第一时间点起经过预设的检测时间间隔之后的时间点；

配比判断模块，用于判断所述第二配比和第一配比是否相同；

碱度升高判断模块，用于在配比判断模块的判断结果为是的情况下，判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度升高标准；

碱度升高输出模块，用于在碱度升高判断模块的判断结果为是的情况下，将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高；

碱度降低判断模块，用于在碱度升高判断模块的判断结果为否的情况下，判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度降低标准；

碱度降低输出模块，用于在碱度降低判断模块的判断结果为否的情况下，将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低；

所述碱度升高标准为第一升高标准、第二升高标准、第三升高标准或第四升高标准；所述碱度低标准为第一降低标准、第二降低标准、第三降低标准或第四降低标准；

优选的，所述装置还包括：

熔剂配比降低模块，用于在碱度升高输出模块启动的情况下，将配料中熔剂的配比减少第一调整值。

优选的，所述装置还包括：

熔剂配比提高模块，用于在碱度降低输出模块启动的情况下，将配料中熔剂的配比提高第二调整值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的技术方案，通过获取一个检测时间间隔两端时间点的原料配比、混合料水分、台车布料层厚、主抽负压和烧结终点温度作为监测数据，并综合考虑每个监测数据在该检测时间间隔内的变化情况，从而定性地得到该检测时间间隔段内正在烧结的原料所制成的烧结矿的碱度的变化情况，如此，不需要等待烧结矿的烧结过程完全结束并冷却，就可以获取烧结矿碱度的变化情况，也即，采用本发明的技术方案对烧结矿碱度的检测，相比于现有的化验检测，可以缩短从配料完成到检测出碱度的时间，从而能更为及时地检测到配料中矿物原料的异常所引起的烧结矿碱度的变化。如此，就可以及时地调节配料的熔剂配比，从而使得从原料发生异常变化到调节熔剂配比保证碱度符合要求的时间间隔较小，从而节省原料和能源。

附图说明

图1是本发明烧结矿碱度检测方法的实施例一的基本流程图；

图2是本发明烧结矿碱度的检测装置实施例一的结构图；

图3是本发明烧结矿碱度的检测装置实施例二的结构图；

图4是本发明烧结矿碱度的检测装置实施例三的结构图。

具体实施方式

下面我们将结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本发明中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为发明者，要适当地给出术语的定义，以便对我们的发明进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本发明的首选实施方案，而不是要列举本发明的所有技术特性。我们要认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。

下面结合附图，通过具体实施例详细说明本发明烧结矿碱度的检测方法的具体实现方式。

图1所示的本发明烧结矿碱度检测方法的实施例一的基本流程图，包括如下步骤：

步骤101、在第一时间点时，获取第一时间监测数据；所述第一时间监测数据包括：原料的第一配比、混合料的第一水分、台车布料的第一层厚、第一主抽负压和烧结终点的第一温度。

其中，原料的配比是工艺控制的可控量，可以根据当前工艺条件直接获取；混合料的水分、台车布料的层厚、主抽负压和烧结终端温度均是通过生产在线检测仪器自动监测的，可以直接调取生产控制系统中的监测数据来获取。

步骤102、在第二时间点时，获取第二时间监测数据；所述第二时间监测数据包括：原料的第二配比、混合料的第二水分、台车布料的第二层厚、第二主抽负压和烧结终点的第二温度；所述第二时间点为所述第一时间点起经过预设的检测时间间隔之后的时间点。

其中，第二监测数据中的各数据可以采用与上述第一监测数据的对应数据相同的获取方式。另外，第二时间点与第一时间点间的检测时间间隔可以根据实际生产的需要预先设置，优选的，检测时间间隔可以设置为10~15分钟。

步骤103、判断所述第二配比和第一配比是否相同；如果是，进入步骤104。

实际生产中，原料的配比经常会被调整而变化，而在检测时间间隔内配比发生变化，则该时间间隔内的碱度必然发生变化，而这种变化是人为控制引起的变化，不需要检测也可知碱度的变化趋势。因此，在步骤103的判断结果为否的情况不执行下面的步骤进行检测；而是在判断结果为是的情况下，执行下面的检测步骤。

步骤104、判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度升高标准；如果是，进入步骤105；如果否，进入步骤106。

在步骤104中，所述碱度升高标准为第一升高标准、第二升高标准、第三升高标准或第四升高标准。

第四升高标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚与第二层厚相同，第一主抽负压大于第二主抽负压且第一主抽负压与第二主抽负压的差值超过预设的主抽负压差阈值，和，第一温度小于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值。

本实施例中，判断出此刻烧结矿碱度的变化趋势，是综合分析水分、厚度、主抽负压和温度的变化趋势而实现的。实际生产中，混合料的水分、台车布料的厚度、主抽负压和烧结终点的温度的变化趋势都能表明烧结矿碱度的变化趋势：单一的水分降低、厚度增加、主抽负压降低、温度升高表明碱度升高；单一的水分升高、厚度降低、主抽负压升高、温度降低表明碱度降低。综合考虑了上述变化趋势间的关系，本实施例给出了上述的的第一至第四升高标准共4个碱度升高标准，若该检测时间间隔所获取的第一时间监测数据和第二时间监测数据满足上述4个碱度升高标准中任意一个，则表明此刻烧结矿碱度升高，进入步骤105；如不满足，则再进入步骤106判断碱度是否降低。

需要说明的是，烧结矿生产中，如果混合料的水分、台车布料的厚度、主抽负压和烧结终点的温度的变化过小，则表面碱度的变化并不明显。在本实施例中，为忽略不明显的碱度变化，设置了监测数据差值的阈值来判断水分、层厚、主抽负压和温度是否变化过小；其中，各阈值优选的取值分别为：所述温度差阈值为第一温度的10%；所述层厚差阈值为10毫米；所述水分差阈值为0.1%；所述主抽负压差阈值为0.5千帕。

步骤105、将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高。

在得到碱度检测结果为碱度升高后，可以执行如下步骤以调整碱度恢复正常：将配料中熔剂的配比减少熔剂配比调整值。熔剂的调整值为预设的值，该调整值不宜过大，以避免对碱度调整的幅度过大，造成碱度降低至正常范围之外；优选的，将配料中熔剂的配比减小一个熔剂配比调整值后，碱度降低的范围为0.04~0.08。在一次调整后，可以返回步骤101检测碱度的变化，如碱度依然偏高，则继续步骤105将熔剂的配比减少。如此循环，直至检测结果不再显示碱度偏高为止。

步骤106、判断所述第一时间监测数据和第二时间检测数据是否满足碱度降低标准，如果是，进入步骤107。

所述碱度降低标准为第一降低标准、第二降低标准、第三降低标准或第四降低标准。

其中，所述第一降低标准为：第一水分与第二水分相同，第一层厚和第二层厚相同，第一主抽负压和第二主抽负压相同，和，第一温度大于第二温度且第一温度与第二温度的差值超过所述温度差阈值；

基于步骤105中关于变化趋势间关系的说明，本实施例给出了上述的的第一至第四降低标准共4个碱度降低标准，若该检测时间间隔所获取的第一时间监测数据和第二时间监测数据满足上述4个碱度降低标准中任意一个，则表明此刻烧结矿碱度降低，进入步骤107；如不满足，则此刻碱度的变化可能不明显，可以不输出结果，继续返回步骤101进行下一检测时间间隔的碱度检测。

需要说明的是，步骤105和步骤106的顺序可以颠倒执行，即，也可以先判断第一时间监测数据和第二时间监测数据是否符合碱度降低标准，如果否，再判断第一时间监测数据和第二时间监测数据是否符合碱度升高标准。

步骤107、将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低。

在得到碱度检测结果为碱度降低后，可以执行如下步骤以调整碱度恢复正常：将配料中熔剂的配比提高熔剂调整值。优选的，将配料中熔剂的配比提高一个熔剂配比调整值后，碱度升高的范围为0.04~0.08。在一次调整后，可以返回步骤101检测碱度的变化，如碱度依然偏低，则继续步骤105将熔剂的配比提高。如此循环，直至检测结果不再显示碱度偏低为止。

需要说明的是，实际生产中在工艺条件稳定的情况下，混合料的水分、台车布料的层厚以及主抽负压变化的幅度通常都较小，因此，碱度的变化趋势主要通过烧结终点的温度的变化来判断；但，如果只通过温度来判断碱度的变化趋势，则在水分、层厚和主抽负压出现明显变化时不能够检测到碱度的变化趋势。由此，本实施例给出的碱度升高标准和碱度降低标准都是以烧结终点的温度有明显变化为基础，并结合水分、层厚和主抽负压的变化而给出的。为了更清楚地描述监测数据的变化与碱度变化之间的关系，本实施例中给出了判断碱度变化的规则，如表1所示：

表1

判断标准

配比

水分

层厚

主抽负压

温度

碱度

第一升高标准

无变化

升高

第一降低标准

无变化

降低

第二升高标准

无变化

增加

无变化

升高

无变化

增加

无变化

降低-

无变化

降低

无变化

升高-

第二降低标准

无变化

降低

无变化

降低

无变化

增加

无变化

升高-

第三降低标准

无变化

增加

无变化

降低

第三升高标准

无变化

降低

无变化

升高

无变化

降低

无变化

降低-

无变化

升高

升高-

第四降低标准

无变化

升高

降低

第四升高标准

无变化

降低

升高

无变化

降低

降低-

在表1中：“配比”中，“无变化”指第一配比与第二配比相同；“水分”、“层厚”、“主抽负压”和“温度”中，“无变化”表示该监测数据第一时间监测值与第二时间监测值的差值不超过对应的差值阈值，“增加”和“升高”表示该监测数据第二时间监测值大于第一时间监测值且两者的差值大于对应的差值阈值，“降低”表示该监测数据第二时间监测值小于第一时间监测值且两者的差值大于对应的差值阈值；“碱度”中，“—”表示该情况下不输出碱度的检测结果。

通过本实施例的技术方案，通过获取一个检测时间间隔两端时间点的原料配比、混合料水分、台车布料层厚、主抽负压和烧结终点温度作为监测数据，并综合考虑每个监测数据在该检测时间间隔内的变化情况，从而定性地得到该检测时间间隔段内正在烧结的原料所制成的烧结矿的碱度的变化情况，如此，可以缩短从配料完成到检测出碱度的时间；进一步根据碱度的检测结果及时地调节配料的熔剂配比，可以节省原料和能源。

为对应本发明的方法实施例，本发明还提供了一种烧结矿碱度的检测装置。图2所示的本发明烧结矿碱度的检测装置实施例一的结构图，该装置包括：

第一时间监测数据获取模块201，用于在第一时间点时，获取第一时间监测数据；所述第一时间监测数据包括：原料的第一配比、混合料的第一水分、台车布料的第一层厚、第一主抽负压和烧结终点的第一温度；

第二时间监测数据获取模块202，用于在第二时间点时，获取第二时间监测数据；所述第二时间监测数据包括：原料的第二配比、混合料的第二水分、台车布料的第二层厚、第二主抽负压和烧结终点的第二温度；所述第二时间点为所述第一时间点起经过预设的检测时间间隔之后的时间点；

配比判断模块203，用于判断所述第二配比和第一配比是否相同；

碱度升高判断模块204，用于在配比判断模块203的判断结果为是的情况下，判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度升高标准；

碱度升高输出模块205，用于在碱度升高判断模块204的判断结果为是的情况下，将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高；

碱度降低判断模块206，用于在碱度升高判断模块204的判断结果为否的情况下，判断所述第一时间监测数据和第二时间监测数据是否满足碱度降低标准；

碱度降低输出模块207，用于在碱度降低判断模块206的判断结果为否的情况下，将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低；

图3所示的本发明烧结矿碱度的检测装置实施例二的结构图，该装置除了图2所示的实施例一所有结构外，还包括：

熔剂配比降低模块301，用于在碱度升高输出模块205启动的情况下，将配料中熔剂的配比减少第一调整值。

图4所示的本发明烧结矿碱度的检测装置实施例三的结构图，该装置除了图2所示的实施例一所有结构外，还包括：

熔剂配比提高模块401，用于在碱度降低输出模块207启动的情况下，将配料中熔剂的配比提高第二调整值。

对于烧结矿检测的装置实施例和系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例和系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。申请文件中提及的动词“包括”、“包含”及其词形变化的使用不排除除了申请文件中记载的那些元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元素的存在。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种烧结矿碱度的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

判断所述第二配比和第一配比是否相同；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将烧结矿碱度检测结果输出为碱度升高之后还包括：将配料中熔剂的配比减少熔剂配比调整值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将烧结矿碱度检测结果输出为碱度降低之后还包括：将配料中熔剂的配比提高熔剂配比调整值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测时间间隔为10~15分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度差阈值为所述第一温度的10%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层厚差阈值为10毫米。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水分差阈值为0.1%。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主抽负压差阈值为0.5千帕。

9.一种烧结矿碱度的检测装置，其特征在于，所述装置包括：

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

11.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述装置还包括：