CN114485180A - 一种漏风率检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于物料烧结技术领域，公开了一种漏风率检测装置及检测方法。其中，漏风率检测装置包括导风组件、鼓风机和检测组件。导风组件包括风罩，风罩的出风端设置在烧结料层上。鼓风机设置在风罩上，鼓风机的输出端与风罩连通。鼓风机输送至风罩的风量可调，从而能够通过调节鼓风机的风量调节烧结料层的烧结气压，降低了检测装置对烧结料层工作环境的干扰，提高了检测精度。检测组件包括流量检测仪和压力检测仪，压力检测仪用于检测风罩内的气压，以实时监测烧结料层的烧结气压。流量检测仪用于检测鼓风机的出风量，通过流量检测仪显示的读数可直接获得烧结料层的入风量，以便于与既有的抽风量数据结合，计算烧结料层的漏风率。
Description
技术领域
本发明涉及物料烧结技术领域，尤其涉及一种漏风率检测装置及方法。
背景技术
烧结漏风是影响烧结生产能耗和产量的关键因素。烧结漏风越严重，则烧结通过料层的有效风量就越少，烧结耗电增加，产量降低。
在现有的漏风率检测方法中，如：基于烧结过程中N2不参与反应的原理，采用N2平衡进行测量漏风率。又如，通过烧结机表面的温度场的测量和分析，分析针烧结机各处的漏风率。再如，基于烧结废气分析的原理，分析进出系统的O2和CO2的含量变化。
然而，上述这些方法均属于间接测试方法，其包括了各种成分的分析及理想值的使用，这些均会扩大测量的误差，测试不准确。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种漏风率检测装置，结构简单，测量准确。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种漏风率检测装置，包括：
导风组件，包括风罩，所述风罩的出风端被配置为设置在烧结料层上；
鼓风机，设置在所述风罩上，所述鼓风机的输出端与所述风罩连通，所述鼓风机输送至所述风罩的风量可调；
检测组件，包括流量检测仪和压力检测仪，所述流量检测仪用于检测所述鼓风机的出风量，所述压力检测仪用于检测所述风罩内的气压。
可选地，还包括隔温件，所述隔温件设置在所述风罩上，所述鼓风机设置在所述隔温件上。
可选地，还包括通讯连接的阀门和遥控器，所述阀门与所述鼓风机相连，所述阀门能够远程接收所述遥控器的操作指令以调节所述鼓风机的出风量。
可选地，所述导风组件还包括均流板，所述均流板设置在所述风罩内，所述均流板上均匀布置有多个导风孔，各所述导风孔均与所述烧结料层相对。
可选地，所述风罩包括罩体和锥形管，所述罩体罩设在所述烧结料层上，所述锥形管的大径端与所述罩体连通，小径端则与所述鼓风机的输出端连通。
本发明的另一个目的在于提供一种漏风率检测方法，操作简单，能够直接准确地检测烧结料层的漏风率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种漏风率检测方法，基于上述的漏风率检测装置实现，包括：
S1、将漏风率检测装置放置在烧结机上走行的烧结料层上，使风罩的出风端与烧结料层紧密接触；
S2、启动鼓风机并调节其输送至所述风罩的风量，直至压力检测仪的读数值处于第一区间，开始计时；
S3、不断调节所述鼓风机输送至所述风罩的风量，以使所述压力检测仪的读数值始终保持在所述第一区间内，而且，每间隔采样时间段记录一次流量检测仪上的流量值；
S4、结束计时，关闭所述鼓风机，取下所述漏风率检测装置；
S5、从开始计时到结束计时的时间范围为第一时间段，将所述第一时间段内获得的各流量值与对应的时间点进行拟合，获得拟合曲线；
S6、计算所述烧结机上所有烧结料层的总漏风率。
可选地，步骤S6包括：
S61、利用所述拟合曲线求得总烧结时间内每间隔所述采样时间段对应的所述流量检测仪上的流量值，所述总烧结时间为烧结料层从所述烧结机的烧结始发端走行至烧结终止端的时间；
S62、对所述总烧结时间内的各流量值求均值X；
S63、按照下式计算所述总漏风率：
式中：a为所述风罩出风端的截面积；A为所述烧结机上所有烧结料层的总面积；t为所述采样时间段；T为所述总烧结时间；d为连通于烧结料层下的抽风机在所述总烧结时间的总抽风量。
可选地，步骤S6包括：
S61、基于所述拟合曲线获得以时间为变量且以流量值为因变量的拟合函数；
S62、在总烧结时间的区间内对所述拟合函数进行积分，获得所述风罩出风端的截面在所述总烧结时间内扫过的面积的流量值F，所述总烧结时间为烧结料层从所述烧结机的烧结始发端走行至烧结终止端的时间；
S63、按照下式计算所述总漏风率：
式中：b为所述风罩出风端的截面在所述总烧结时间内扫过的面积；A为所述烧结机上所有烧结料层的总面积；d为连通于烧结料层下的抽风机在所述总烧结时间的总抽风量。
可选地，在步骤S1执行的同时还要进行如下步骤：用混合料将所述风罩与烧结料层的缝隙堵塞。
可选地，所述拟合曲线为线性曲线。
有益效果：
本发明提供的漏风率检测装置及检测方法，在检测漏风率时，将检测装置放置在烧结料层上，鼓风机通过风罩将空气输送给烧结料层，鼓风机输送至风罩内的风量可调，从而能够通过调节烧结料层的烧结气压，同时观察压力检测仪的读数，使烧结料层始终处于稳定的烧结气压下，降低了检测装置对烧结料层工作环境的干扰。通过流量检测仪显示的读数可直接获得烧结料层的入风量，以便于与既有的抽风量数据结合，计算烧结料层的漏风率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的漏风率检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的漏风率检测装置在烧结机上使用时的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种漏风率检测方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的另一种漏风率检测方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的又一种漏风率检测方法的流程图。
图中：
100、烧结台车；101、布料装置；102、点火装置；103、头部密封板；104、尾部密封板；105、抽风机；
1、风罩；11、罩体；12、锥形管；
2、鼓风机；3、流量检测仪；4、压力检测仪；5、隔温件；6、阀门；7、均流板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
本实施例提供了一种漏风率检测装置，其包括导风组件、鼓风机和检测组件。
如图1所示，导风组件包括风罩1，风罩1的出风端设置在烧结料层上。鼓风机2设置在风罩1上，鼓风机2的输出端与风罩1连通，以通过风罩1将空气输送给烧结料层。鼓风机2输送至风罩1的风量可调，从而能够调节烧结料层的烧结气压，使烧结料层始终处于稳定的烧结气压下，降低了检测装置对烧结料层工作环境的干扰，提高了检测精度。在本实施例中，风罩1上设有电池，以为鼓风机2供电。
检测组件包括流量检测仪3和压力检测仪4，压力检测仪4用于检测风罩1内的气压，以实时监测烧结料层的烧结气压。流量检测仪3用于检测鼓风机2的出风量，通过流量检测仪3显示的读数可直接获得烧结料层的入风量，以便于与既有的抽风量数据结合，计算烧结料层的漏风率。
具体地，在本实施例中，风罩1为钢罩，钢制结构耐高温，其放置在高温的烧结料层上不易损坏。风罩1的下端为出风端，鼓风机2远离烧结料层设置在风罩1的上方，以减少鼓风机2的受热。鼓风机2的一端连接于大气，另一端与风罩1的上端相连，以将空气向下输送至风罩1的出风端，进而送入烧结料层。为提高对烧结料层烧结气压的检测精度，压力检测仪4靠近烧结料层设置在风罩1外，且与风罩1内相连通。
可选地，为防止烧结料层的高温传到至鼓风机2，该漏风率检测装置还包括隔温件5，隔温件5设置在风罩1上，鼓风机2设置在隔温件5上。具体地，本实施例中隔温件5为绝热层。绝热层的材料可以为橡胶、酚醛、石棉纤维、高硅氧纤维、酚醛纤维和碳纤维中的一种或多种。在本实施例中，绝热层中包括橡胶层，其柔性特点能够缓冲鼓风机2工作过程中产生的震动，避免鼓风机2对风罩1产生影响，而降低风罩1与烧结料层的密封性。
可选地，风罩1包括罩体11和锥形管12，罩体11罩设在烧结料层上，锥形管12的大径端与罩体11连通，小径端则与鼓风机2的输出端连通。从而将鼓风机2输出的空气均匀地输入罩体11内。
在本实施例中，罩体11与锥形管12为一体成型的结构，结构强度高，密封性好。在其他实施例中，罩体11与锥形管12也可通过装配方式组成为风罩1，该装配方式包括焊接、粘接或铆接等，在其中一者结构损坏后，可进行更换，降低使用成本。本实施例中的罩体11为圆柱形或长方体，放置平稳，且容易计算其出口端的面积，以计算被其罩设的烧结料层的面积。
可选地，导风组件还包括均流板7，均流板7设置在风罩1内，均流板7上均匀布置有多个导风孔，各导风孔均与烧结料层相对。均流板7能够将进入风罩1内的空气均匀地分配并传输至烧结料层，在检测漏风率的过程中，检测装置不会影响烧结料的所处烧结环境的一致性，从而提高了检测一致性，提高了检测精度。在本实施例中，均流板7为钢丝网，结构简单，成本低廉，使用寿命长。
本实施例还提供一种漏风率检测方法，该方法基于上述的漏风率检测装置实现，可用来检测烧结机上烧结料层的漏风率。
如图2所示，烧结机包括烧结台车100、布料装置101、点火装置102、头部密封板103、尾部密封板104和抽风机105。在烧结机工作时，多个依次相连的烧结台车100沿第一方向运动，从布料装置101接收到待烧结的混合料，形成烧结料层，该烧结料层经过点火装置102时被点燃，直至到达尾部密封板104完成烧结。抽风机105位于烧结料层的下方，以将烧结料层上方的空气引至烧结料层内，同时将烧结过程中的废气及时抽出。
参见图1、图2和图3，以检测上述烧结机上的烧结料层的漏风率为例，该漏风率检测方法包括：
S1、将漏风率检测装置放置在烧结机上走行的烧结料层上，使风罩1的出风端与烧结料层紧密接触。
可选地，在步骤S1执行的同时还要进行如下步骤：用混合料将风罩1与烧结料层的缝隙堵塞，以提高漏风率检测装置与烧结料层的密封性。
可选地，为避免检测装置与点火装置102发生位置干涉，步骤S1中的漏风率检测装置在烧结料层经过点火装置102后放置。具体地，在本实施例中，随机选取烧结机的一个烧结台车100，当该烧结台车100通过点火装置102后，将本漏风率检测装置放置在该烧结台车100的烧结料层上。
S2、启动鼓风机2并调节其输送至风罩1的风量，直至压力检测仪4的读数值处于第一区间，开始计时。示例性地，本实施例中第一区间为-10至0Pa之间，烧结效果好，产量高。当然，在其他实施例中，第一区间可根据实际生产的情况进行适应性调节。
S3、不断调节鼓风机2输送至风罩1的风量，以使压力检测仪4的读数值始终保持在第一区间内，使烧结台车100在不同的位置，漏风率检测装置罩设下的烧结料层的烧结气压均保持一致。在此过程中，每间隔采样时间段记录一次流量检测仪3上的流量值，该变化的且可检测的流量检测仪3上的流量值则表示了风罩1吹向烧结料层的风量，检测准确，便于提高漏风率的计算精度。
S4、结束计时，关闭鼓风机2，取下漏风率检测装置。
S5、从开始计时到结束计时的时间范围为第一时间段，将第一时间段内获得的各流量值与对应的时间点进行拟合，获得拟合曲线。示例性地，该时间点-流量值形成的拟合曲线为线性曲线，且随着时间的推进，流量检测仪3记录的流量逐渐增加。
S6、计算烧结机上所有烧结料层的总漏风率。
在一个实施例中，如图4所示，步骤S6包括：
S61、利用拟合曲线求得总烧结时间内每间隔采样时间段对应的流量检测仪3上的流量值，总烧结时间为烧结料层从烧结机的烧结始发端走行至烧结终止端的时间。
示例性地，烧结台车100从烧结始发端走行至开始计时的位置的时间为第二时间段，将拟合曲线作图，将第二时间段内的时间点代入该图中，以快速获得第二时间段内各时间点对应的流量值。为提高效率和检测精度，漏风率检测装置在烧结台车100到达烧结终止端时从烧结台车100上取下，因此，第一时间段和第二时间段为总烧结时间。在本实施例中，烧结始发端为头部密封板103，烧结终止端为尾部密封板104。
S62、对总烧结时间内的各流量值求均值X。在本实施例中，即对第一时间段和第二时间段内的各流量值求均值。
S63、按照下式计算总漏风率：
式中：a为风罩1出风端的截面积；A为烧结机上所有烧结料层的总面积；t为采样时间段；T为总烧结时间；d为连通于烧结料层下的抽风机105在总烧结时间的总抽风量。
在本实施例中，为方便计算，风罩1的出风端的截面积为1m2，采样时间段为1分钟，烧结料层的总面积为所有烧结台车100上的烧结料层的面积之和，抽风机105在总烧结时间内的总抽风量可在抽风机105的流量记录表中直接获得。
在另一个实施例中，如图5所示，步骤S6包括：
S61、基于拟合曲线获得以时间为变量且以流量值为因变量的拟合函数。
S62、在总烧结时间的区间内对拟合函数进行积分，获得风罩1出风端的截面在总烧结时间内扫过的面积的流量值F，总烧结时间为烧结料层从烧结机的烧结始发端走行至烧结终止端的时间。通过对总烧结时间内的流量值进行积分计算而得的流量值更加精确，从而能够提高了总漏风率的精确度。
S63、按照下式计算总漏风率：
式中：b为风罩1出风端的截面在总烧结时间内扫过的面积；A为烧结机上所有烧结料层的总面积；d为连通于烧结料层下的抽风机105在总烧结时间的总抽风量。
为方便计算，风罩1的出风端的截面为矩形，矩形的长边平行于第一方向，矩形的宽乘以其走行过的距离便为风罩1出风端的截面在总烧结时间内扫过的面积b。A和d的获得可参照前文所述，在此不再赘述。
实施例二
本实施例提供一种漏风率检测装置，其与实施例一提供的漏风率检测装置基本相同，主要区别在于，如图1所示，该漏风率检测装置还包括通讯连接的阀门6和遥控器，阀门6与鼓风机2相连，阀门6能够远程接收遥控器的操作指令以调节鼓风机2的出风量。通过遥控器调节鼓风机2的出风量，操作方便，避免了工作人员与烧结料层的近距离接触，保障了人身安全。在本实施例中，阀门6为电动阀门6，其由设置在风罩1上的电池进行供电。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种漏风率检测装置，其特征在于，包括：
导风组件，包括风罩(1)，所述风罩(1)的出风端被配置为设置在烧结料层上；
鼓风机(2)，设置在所述风罩(1)上，所述鼓风机(2)的输出端与所述风罩(1)连通，所述鼓风机(2)输送至所述风罩(1)的风量可调；
检测组件，包括流量检测仪(3)和压力检测仪(4)，所述流量检测仪(3)用于检测所述鼓风机(2)的出风量，所述压力检测仪(4)用于检测所述风罩(1)内的气压。
2.根据权利要求1所述的漏风率检测装置，其特征在于，还包括隔温件(5)，所述隔温件(5)设置在所述风罩(1)上，所述鼓风机(2)设置在所述隔温件(5)上。
3.根据权利要求1所述的漏风率检测装置，其特征在于，还包括通讯连接的阀门(6)和遥控器，所述阀门(6)与所述鼓风机(2)相连，所述阀门(6)能够远程接收所述遥控器的操作指令以调节所述鼓风机(2)的出风量。
4.根据权利要求1所述的漏风率检测装置，其特征在于，所述导风组件还包括均流板(7)，所述均流板(7)设置在所述风罩(1)内，所述均流板(7)上均匀布置有多个导风孔，各所述导风孔均与所述烧结料层相对。
5.根据权利要求1-4任一项所述的漏风率检测装置，其特征在于，所述风罩(1)包括罩体(11)和锥形管(12)，所述罩体(11)罩设在所述烧结料层上，所述锥形管(12)的大径端与所述罩体(11)连通，小径端则与所述鼓风机(2)的输出端连通。
6.一种漏风率检测方法，其特征在于，基于如权利要求1-5任一项所述的漏风率检测装置实现，包括：
S1、将漏风率检测装置放置在烧结机上走行的烧结料层上，使风罩(1)的出风端与烧结料层紧密接触；
S2、启动鼓风机(2)并调节其输送至所述风罩(1)的风量，直至压力检测仪(4)的读数值处于第一区间，开始计时；
S3、不断调节所述鼓风机(2)输送至所述风罩(1)的风量，以使所述压力检测仪(4)的读数值始终保持在所述第一区间内，而且，每间隔采样时间段记录一次流量检测仪(3)上的流量值；
S4、结束计时，关闭所述鼓风机(2)，取下所述漏风率检测装置；
S5、从开始计时到结束计时的时间范围为第一时间段，将所述第一时间段内获得的各流量值与对应的时间点进行拟合，获得拟合曲线；
S6、计算所述烧结机上所有烧结料层的总漏风率。
7.根据权利要求6所述的漏风率检测方法，其特征在于，步骤S6包括：
S61、利用所述拟合曲线求得总烧结时间内每间隔所述采样时间段对应的所述流量检测仪(3)上的流量值，所述总烧结时间为烧结料层从所述烧结机的烧结始发端走行至烧结终止端的时间；
S62、对所述总烧结时间内的各流量值求均值X；
S63、按照下式计算所述总漏风率：
式中：a为所述风罩(1)出风端的截面积；A为所述烧结机上所有烧结料层的总面积；t为所述采样时间段；T为所述总烧结时间；d为连通于烧结料层下的抽风机(105)在所述总烧结时间的总抽风量。
8.根据权利要求6所述的漏风率检测方法，其特征在于，步骤S6包括：
S61、基于所述拟合曲线获得以时间为变量且以流量值为因变量的拟合函数；
S62、在总烧结时间的区间内对所述拟合函数进行积分，获得所述风罩(1)出风端的截面在所述总烧结时间内扫过的面积的流量值F，所述总烧结时间为烧结料层从所述烧结机的烧结始发端走行至烧结终止端的时间；
S63、按照下式计算所述总漏风率：
式中：b为所述风罩(1)出风端的截面在所述总烧结时间内扫过的面积；A为所述烧结机上所有烧结料层的总面积；d为连通于烧结料层下的抽风机(105)在所述总烧结时间的总抽风量。
9.根据权利要求6-8任一项所述的漏风率检测方法，其特征在于，在步骤S1执行的同时还要进行如下步骤：用混合料将所述风罩(1)与烧结料层的缝隙堵塞。
10.根据权利要求6-8任一项所述的漏风率检测方法，其特征在于，所述拟合曲线为线性曲线。
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