CN106288802A - 烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置及烧结机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置及烧结机，其中方法包括：通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中M个温度检测器位于中后部的风箱，且沿台车的运行方向均匀分布；对M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；根据N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据N个烧结终点生成平均烧结终点；根据N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据平均烧结终点生成平均烧结速度；以及根据N列垂直烧结速度和平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

Description

烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置及烧结机

技术领域

本发明属于烧结生产过程控制技术领域，尤其涉及一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置以及一种烧结机。

背景技术

烧结生产是钢铁冶金领域的一个工序，是为其后道高炉生产工序提供优质的烧结矿，而烧结矿的质量将直接影响高炉生产过程。

在烧结生产过程中，布到台车上的含碳混合料被点火后，在抽风的作用下，台车上的含碳混合料可从上层往下开始燃烧。在这一过程中台车宽度方向上，会受到边缘气流分布及料层偏西的影响以造成向下烧结速度出现偏差，这样使得到达机尾后矿饼从台车上翻下之时，断面就会出现过烧或者未烧透的情况，从而影响烧结矿的产量及质量。

可以看出，出现上种过烧或者未烧透情况的主要原因实际就是台车宽度方向上含碳混合料的烧结终点不一致造成的。然而，目前国内外对烧结过程这种一致性的判断尚无定量的科学方法。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法。该方法实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

本发明的第二个目的在于提出一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置。

本发明的第三个目的在于提出一种烧结机。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，包括：通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；以及根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

根据本发明实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，包括：检测温度生成模块，用于通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；温度曲线生成模块，用于对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；烧结终点生成模块，用于根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；烧结速度生成模块，用于根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；以及燃烧一致性指数生成模块，用于根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

根据本发明实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的烧结机，包括：台车；M个温度检测器，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；以及本发明第二方面实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置。

根据本发明实施例的烧结机，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的烧结机与温度检测器之间的位置关系的示例图；

图3是根据本发明一个实施例的温度检测器安装位置的俯视示意图；

图4是根据本发明一个实施例的某风箱温度检测器安装位置的刨面示意图(即从结尾向机头方向观看)；

图5是根据本发明一个实施例的风箱温度的曲线拟合、烧结终点判断的示例图；以及

图6是根据本发明一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置以及烧结机。

图1是根据本发明一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法的流程图。如图1所示，该烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法可以包括：

S101，通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N列检测温度矩阵，其中，M个温度检测器位于烧结机的中后部风箱，且沿台车的运行方向均匀分布。

需要说明的是，本发明实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法可应用于烧结机上。在本发明的实施例中，可在烧结机的中后部风箱(一般是从烧结机的机尾向前60％的烧结机长度处，且靠近台车弊条处)安装M个温度检测器，且该M个温度检测器沿烧结机台车的运行方向均匀分布，每个温度检测器上具有N个测点，且每个温度检测器上的N个测点分别沿着台车的宽度方向均匀分布，这样可以组成M行N列的检测温度矩阵。其中，温度检测器可为热电偶。举例而言，以某厂的360平烧结机为例进行说明，如图2所示，从烧结机的中后部风箱加装14个温度检测器10(即热电偶)，且这14个温度检测器10沿台车20的运行方向均匀分布，其中，每个温度检测器10上有6个测点，且每个温度检测器10上的这6个测点沿着台车的宽度方向均匀分布，这样可以组成14行6列的检测温度矩阵，并且烧结机中具有对应泥辊处的6个布料小闸门30，每个布料小闸门30对应1列温度测点。具体地，如图3所示，14个温度检测器及每个温度检测器上的6个测点可构成一个14*6温度检测矩阵，并且从图3中可以看出，在构成的温度检测矩阵中可具有多个温度检测点，14个温度检测器分别沿着台车运行方向均匀分布，且每个温度检测器的6个温度检测点分布沿着台车宽度方向均匀分布，且如图3和图4所示，每列温度检测点对应一个布料小闸门。

具体地，可通过安装在风箱上的M个温度检测器检测台车上烧结混合料的温度，以得到每个温度检测器所对应的每列检测点的检测温度，即得到M行N列的检测温度矩阵。其中，可以理解，每列检测点的检测温度即为每个温度检测器中处于同一水平面上的检测点所对应的检测温度。

S102，对M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线。

其中，在本发明的实施例中，每列温度曲线所对应的多项函数式可如下：

f_i(x_i)＝ax_i ⁵+bx_i ⁴+cx_i ³+dx_i ²+ex_i ¹+f_i (1)

其中，f_i(x_i)为第i列温度曲线所对应的函数式，a、b、c、d、e、f分别为该5次多项函数式的系数，分别表示5次项系数、4次项系数、3次项系数、2次项系数、1次项系数及常数项；x_i为第i列温度拟合曲线函数的自变量。

具体地，可对每列检测温度进行曲线拟合分析，即横坐标x为检测点的位置(即温度检测点到台车的机头的距离)，纵坐标y为该检测点的检测温度，并采用最小二乘法拟合出一条5次温度曲线，该5次温度曲线可如上述式(1)所示。需要说明的是，经过测试，采用5次温度曲线能够真实的反应温度变化趋势，如图5所示，是其中的某一列温度曲线的示例图。可以理解，在本发明的实施例中，每列检测温度可对应得到1列温度曲线，即一条5次温度曲线。

也就是说，针对M*N检测温度矩阵，可将M个温度检测器上处于同一个水平面上的检测点所测到的温度进行曲线拟合分析，以得到N个温度曲线。

S103，根据N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据N个烧结终点生成平均烧结终点。

具体而言，在本发明的实施例中，可先对每列温度曲线求一阶导数以得到对应的斜率函数，其中，每列温度曲线对应的斜率函数所对应的函数式如下：

f_i(x_i)'＝5ax_i ⁴+4bx_i ³+3cx_i ²+2dx_i ¹+e (2)。

之后，可令f_i(x_i)'＝0，求得的x_i作为每列温度曲线对应的烧结终点。最后，对每列温度曲线对应的烧结终点求平均以得到平均烧结终点。

更具体地，可对每列温度曲线进行特征提取，即针对每列温度曲线进行烧结终点的判断，其实现过程可如下：根据烧结理论知识可知烧结终点就是温度曲线f(x)的最高点，在得到温度曲线的基础上，对每个温度曲线求一阶导数得到斜率函数，即可得到每个温度曲线对应的斜率函数所对应的函数式可如上述式(2)所示。之后，可令f_i(x_i)'＝0，求得的x_i就是烧结终点，从而得到每列温度曲线上的烧结终点。最后，可通过下述式(3)对N个烧结终点求平均值，得到平均烧结终点：

${\mathrm{BTP}}_{\mathrm{ave}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_i^N{\mathrm{BTP}}_i}{N}---\left(3\right)$

其中，N为烧结终点的总个数，BTP_i为第i个烧结终点，BTP_ave为平均烧结终点。

S104，根据N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据平均烧结终点生成平均烧结速度。

具体而言，在本发明的实施例中，每列垂直烧结速度可通过以下公式获得：

$V_i=\frac{H_i*\mathrm{VS}}{{\mathrm{BTP}}_i}---\left(4\right)$

其中，V_i为第i列垂直烧结速度，H_i为第i列上烧结混合料的料层厚度，VS为台车的速度，BTP_i为第i列温度曲线对应的烧结终点。

下面将介绍上述式(4)的推导过程：由冶金理论可知，根据烧结混合料的料层厚度和烧结混合料完成烧结过程所用时间可得到垂直烧结速度，因此，每列垂直燃烧速度的公式可为：

$V_i=\frac{H_i}{T_i}---\left(5\right)$

其中，T_i为第i列上烧结混合料完成烧结过程所用时间，该所用时间可通过以下公式获得：

$T_i=\frac{{\mathrm{BTP}}_i}{\mathrm{VS}}---\left(6\right)$

由此，根据上述式(5)和式(6)可推导出上述式(4)。类似原理，可得到平均烧结速度V_ave：

$V_{\mathrm{ave}}=\frac{H_{\mathrm{ave}}*\mathrm{VS}}{{\mathrm{BTP}}_{\mathrm{ave}}}---\left(7\right)$

其中，H_ave为烧结混合料的平均料层厚度，BTP_ave为平均烧结终点。

S105，根据N列垂直烧结速度和平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

具体而言，在本发明的实施例中，可分别将每列垂直烧结速度与平均烧结速度的比值作为对应的每个燃烧一致性指数。更具体地，可以理解，各列的垂直烧结速度不同说明在烧结过程中存在不同步的问题，为此可定义燃烧一致性指数，即可定义某列的燃烧一致性指数为如下公式：

${\mathrm{UF}}_i=\frac{V_i}{V_{\mathrm{ave}}}---\left(8\right)$

由上述式(4)、式(7)和式(8)可得：

${\mathrm{UF}}_i=\frac{{\mathrm{BTP}}_{\mathrm{ave}}*H_i}{{\mathrm{BTP}}_i*H_{\mathrm{ave}}}---\left(9\right)$

此外，由于实际上混合料经过平料板后，各列的料层厚度均一致，所以上述式(9)可变化为：

${\mathrm{UF}}_i=\frac{{\mathrm{BTP}}_{\mathrm{ave}}}{{\mathrm{BTP}}_i}---\left(10\right)$

从而可以看出，通过上述燃烧一致性指数的定义，并进行公式推导，可得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式。这样可以根据燃烧一致性指数调整布料小闸门的开度，改变布料的效果，实现提高一致性的目的，并为优化、调整烧结过程提供依据，进而提高烧结矿的产、质量。

为了使得本领域的技术人员能够更加了解本发明，下面可举例说明。

举例而言，以某厂360平烧结机为例，可先对该烧结机从11风箱开始每个风箱安装6只热电偶；每列热电偶对应机头的一个布料微调闸门；测点距离台车弊条的距离小于400mm(尽量靠近且不被刮到为准)以便于获得更加准确的废气温度。

例如，可通过热电偶检测到台车上烧结混合料的温度数据，如下面表1即为一组实际风箱温度数据：

表1

具体地，假设横坐标是检测点的位置，指温度检测点到烧结机机头的距离，纵坐标是该检测点的温度，可采用最小二乘法拟合出一条5次温度曲线，并求取曲线的最高点，该最高点也就是烧结终点。其中，上述表1中的具体数值的曲线拟合结果可得到通式如下：

f(x)＝ax⁵+bx⁴+cx³+dx²+ex¹+f。

之后，可根据上述表1中的具体数据可得到具体结果如下面表2所示：

表2

f(x)＝

ax5

bx4

cx3

dx2

ex

f

f(x)1＝

4.39E-07x5

-1.08E-05x4

-0.02533x3

3.787288x2

-187.26x

3114.967

f(x)2＝

1.42E-05x5

-0.004658x4

0.589817x3

-35.7731x2

1043.239x

-11657.7

f(x)3＝

2.38E-05x5

-0.007732x4

0.975901x3

-59.5242x2

1756.48x

-20002.3

f(x)4＝

1.90E-05x5

-0.006322x4

0.813854x3

-50.4107x2

1504.939x

-17264.4

f(x)5＝

9.61E-06x5

-0.003451x4

0.468003x3

-29.9745x2

914.5062x

-10609.4

f(x)6＝

-4.99E-06x5

0.0014718x4

-0.18224x3

11.90695x2

-396.395x

5306.571

然后，每个烧结终点BTP及平均烧结终点的计算结果如下面表3所示：

表3

BTP1	BTP2	BTP3	BTP4	BTP5	BTP6	BTPave
							80.14253	81.426118	81.94801	82.86109	81.61579	81.00541	81.5

之后，将上述表3中的数据代入上述式(10)，得到6个燃烧一致性指数，即如下面表4所示：

表4

UF1	UF2	UF3	UF4	UF5	UF6
						1.017	1.001	0.995	0.984	0.999	1.006

可以理解，燃烧一致性指数表征就是某一列燃烧速度与平均烧结过程的偏差，该指数越接近“1”说明烧结过程越均匀，其中，大于1表示燃烧比较快，小于1表示燃烧的比较慢。

由此，通过上述方法实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，例如，当某列布料所对应的烧结过程燃烧一致性指数比较小时，可通过调节该列布料对应的小闸门的开度以使得燃烧一致性指数趋于正常范围，并可以对调整的效果进行检验。

根据本发明实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

与上述几种实施例提供的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法相对应，本发明的一种实施例还提供一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，由于本发明实施例提供的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置与上述几种实施例提供的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法相对应，因此在前述烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法的实施方式也适用于本实施例提供的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，在本实施例中不再详细描述。图6是根据本发明一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置的结构示意图。如图6所示，该烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置可以包括：检测温度生成模块110、温度曲线生成模块120、烧结终点生成模块130、烧结速度生成模块140和燃烧一致性指数生成模块150。

具体地，检测温度生成模块110可用于通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，M个温度检测器位于烧结机的中后部风箱，且沿台车的运行方向均匀分布。

温度曲线生成模块120可用于对M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线。

其中，在本发明的实施例中，每列温度曲线所对应的多项函数式如下：

f_i(x_i)＝ax_i ⁵+bx_i ⁴+cx_i ³+dx_i ²+ex_i ¹+f_i

其中，f_i(x_i)为第i列温度曲线所对应的函数式，a、b、c、d、e、f分别为该5次多项函数式的系数，分别表示5次项系数、4次项系数、3次项系数、2次项系数、1次项系数及常数项；x_i为第i列温度拟合曲线函数的自变量。

烧结终点生成模块130可用于根据N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据N个烧结终点生成平均烧结终点。具体而言，在本发明的实施例中，烧结终点生成模块130可具体用于：对每列温度曲线求一阶导数以得到对应的斜率函数，其中，每列温度曲线对应的斜率函数所对应的函数式如下：

f_i(x_i)'＝5ax_i ⁴+4bx_i ³+3cx_i ²+2dx_i ¹+e (2)；

令f_i(x_i)'＝0，求得的x_i作为每列温度曲线对应的烧结终点；以及对每列温度曲线对应的烧结终点求平均以得到平均烧结终点。

烧结速度生成模块140可用于根据N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据平均烧结终点生成平均烧结速度。具体而言，在本发明的实施例中，烧结速度生成模块140可通过以下公式获得每列垂直烧结速度：

$V_i=\frac{H_i*\mathrm{VS}}{{\mathrm{BTP}}_i}---\left(4\right)$

其中，V_i为第i列垂直烧结速度，H_i为第i列上烧结混合料的料层厚度，VS为台车的速度，BTP_i为第i列温度曲线对应的烧结终点。

燃烧一致性指数生成模块150可用于根据N列垂直烧结速度和平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。具体而言，在本发明的实施例中，燃烧一致性指数生成模块150可具体用于：分别将每列垂直烧结速度与平均烧结速度的比值作为对应的每个燃烧一致性指数。

根据本发明实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种烧结机，如图2所述，该烧结机包括：台车20、M个温度检测器10和上述任一个实施例所述的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置100，其中，在本发明的实施例中，在线判断装置100与M个温度检测器10连接。此外，M个温度检测器10位于烧结机的中后部风箱40，M个温度检测器10沿着台车20的运行方向均与分布，且每个温度检测器10上的N个测点沿着台车20的宽度方向均匀分布。

具体地，烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置100的具体功能描述可参照图6的具体功能的描述。在此不再赘述。

根据本发明实施例的烧结机，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；

对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；

根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；

根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；

根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每列温度曲线所对应的多项函数式如下：

f_i(x_i)＝ax_i ⁵+bx_i ⁴+cx_i ³+dx_i ²+ex_i ¹+f_i

其中，f_i(x_i)为第i列温度曲线所对应的函数式，a、b、c、d、e、f分别为所述多项函数式的系数，分别表示5次项系数、4次项系数、3次项系数、2次项系数、1次项系数及常数项；x_i为第i列温度拟合曲线函数的自变量。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点，具体包括：

对所述每列温度曲线求一阶导数以得到对应的斜率函数，其中，所述每列温度曲线对应的斜率函数所对应的函数式如下：

f_i(x_i)'＝5ax_i ⁴+4bx_i ³+3cx_i ²+2dx_i ¹+e；

令f_i(x_i)'＝0，求得的x_i作为所述每列温度曲线对应的烧结终点；以及

对所述每列温度曲线对应的烧结终点求平均以得到平均烧结终点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每列垂直烧结速度通过以下公式获得：

$V_i=\frac{H_i*\mathrm{VS}}{{\mathrm{BTP}}_i}$

其中，V_i为第i列垂直烧结速度，H_i为第i列上烧结混合料的料层厚度，VS为所述台车的速度，BTP_i为第i列温度曲线对应的烧结终点。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数，具体包括：

分别将每列垂直烧结速度与所述平均烧结速度的比值作为对应的每个燃烧一致性指数。

6.一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，其特征在于，包括：

检测温度生成模块，用于通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；

温度曲线生成模块，用于对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；

烧结终点生成模块，用于根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；

烧结速度生成模块，用于根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；

燃烧一致性指数生成模块，用于根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，每列温度曲线所对应的多项函数式如下：

f_i(x_i)＝ax_i ⁵+bx_i ⁴+cx_i ³+dx_i ²+ex_i ¹+f_i

其中，f_i(x_i)为第i列温度曲线所对应的函数式，a、b、c、d、e、f分别为所述多项函数式的系数，分别表示5次项系数、4次项系数、3次项系数、2次项系数、1次项系数及常数项；x_i为第i列温度拟合曲线函数的自变量。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述烧结终点生成模块具体用于：

对所述每列温度曲线求一阶导数以得到对应的斜率函数，其中，所述每列温度曲线对应的斜率函数所对应的函数式如下：

f_i(x_i)'＝5ax_i ⁴+4bx_i ³+3cx_i ²+2dx_i ¹+e；

令f_i(x_i)'＝0，求得的x_i作为所述每列温度曲线对应的烧结终点；以及

对所述每列温度曲线对应的烧结终点求平均以得到平均烧结终点。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述烧结速度生成模块通过以下公式获得每列垂直烧结速度：

$V_i=\frac{H_i*\mathrm{VS}}{{\mathrm{BTP}}_i}$

其中，V_i为第i列垂直烧结速度，H_i为第i列上烧结混合料的料层厚度，VS为所述台车的速度，BTP_i为第i列温度曲线对应的烧结终点。

10.如权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述燃烧一致性指数生成模块具体用于：

分别将每列垂直烧结速度与所述平均烧结速度的比值作为对应的每个燃烧一致性指数。

11.一种烧结机，其特征在于，包括：

台车；

M个温度检测器，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；以及

如权利要求6-10中任一项所述的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置。