CN115852144A - 一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，该转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，包括以下步骤：设定基本参数；获取原始物料水分；获取压球的目标水分；根据实际水分与目标水分的偏差情况，进行物料水分调节。本发明还公开了一种转底炉混料制球工序中物料水分调节装置。该转底炉混料制球工序中物料水分调节方法及装置避免生产中因补水量过少或过多所带来的成球率低、压球机喂料口堵塞等问题发生，通过对混料制球补水量的自动控制，减少现场操作人员的精力损耗，降低生产事故发生的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及混料水分调节技术，更具体地，涉及一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法及装置。
背景技术
转底炉工艺作为目前无害化处置冶金尘泥(提锌和直接还原海绵铁)最有效的工艺之一，被众多大型钢铁企业广泛使用，转底炉工艺的主体处理方式按照“配料-混料制球-烘干-直接还原”的工艺进行，还原得到的金属化球团和粗锌粉分别作为钢铁、有色企业的生产原料，混料制球环节作为转底炉工艺中的重要工序之一，其产出的冷压球团强度直接影响着转底炉工艺的产量，所谓混料制球就是将冶金尘泥与粘结剂通过混合机加水混匀，利用对辊压球机制球，由于原料成分、配料模式等因素的影响，使得当前转底炉混料制球工序存在以下不足：
1.原料性质不稳定。由于转底炉工艺主要处理的是钢铁各工序所产生的除尘灰和污泥，其水分等性质的不稳定导致了混料制球时的补水量需要进行实时检测和调整，避免水分过少或过多所引起的冷压球团强度低、压球机辊皮磨损和下料口堵塞等问题发生；
2.配料模式的改变。依据各类冶金尘泥输送量和返料仓位大小，转底炉的原料配比易发生变化，导致之前适宜混料制球水分值失效，甚至带来返料增多或压球机喂料口堵塞等影响生产的事故发生；
3.经验生产比重大。当前中控操作室没有混合料水分的参数显示，添加的水量主要依靠生产经验，无法有效杜绝水分过多或过少的情况发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法及装置，解决现有技术中转底炉混料制球工序存在的原料性质不稳定、配料模式的改变以及经验生产比重大带来的技术问题，通过对混合料水分实时检测、调整，在混合料水分安全范围内寻找最佳的压球水分值，不仅避免生产中因补水量过少或过多所带来的成球率低、压球机喂料口堵塞等问题发生，还通过对混料制球补水量的自动控制，减少现场人员的劳动量。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
作为本发明的一个方面，提供了一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，包括以下步骤：
S1.设定基本参数；
S2.获取原始物料水分；
S3.获取压球的目标水分；
S4.根据实际水分与目标水分的偏差情况，进行物料水分调节。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S1包括以下步骤：
S11.设定混合料平均水分、生球强度的统计周期时间；
S12.在混合料水分安全范围内设定1-5个混合料比较水分值以及目标偏差值；
S13.设定初始补水量。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S2包括以下步骤：
S21.按照S13中的初始补水量进行初始补水；
S22.通过红外线水分仪获得混合机后出料皮带上物料的水分；
S23.依据原始物料水分公式求得原始物料的水分。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S23中的原始物料水分公式如下：
其中，ω原为原始物料的水分，％；ω验为初始补水后物料的水分，％；m原为原始物料处置量，t；m补为初始补水的量，t。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S3包括以下步骤：
S31.依据补水公式和所述步骤S12设定的混合料比较水分值依次进行补水；
S32.依据生球强度统计等候时间公式确定生球强度统计等候时间；
S33.待统计等候时间达到后，依据生球强度公式统计平均生球强度；
S34.储存相应的原料配比、设定水分值以及平均生球强度；
S35.当设定的混合料比较水分值所对应的平均生球强度达到后,将最大平均生球强度对应的水分值作为压球的目标水分。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S31中的补水公式如下：
其中，ω目为混合物料的目标水分，％。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S32中的生球强度统计等候时间公式如下：
其中，T等为生球强度统计等候时间，h；t皮为混合机后出料皮带、压球机后出球皮带、振动筛筛后皮带的运输时间，h；m缓为缓冲仓的仓位，t；u定为压球机定量皮带的投料速度，t/h。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S33中的生球强度公式如下：
其中，κ为生球强度；m压为压球机后出球皮带的称重，t；m筛为振动筛筛后皮带的称重，t。
作为本发明上述方面的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其中S4包括以下步骤：
S41.当后续的配料模式不变，则始终以步骤S3获取的压球的目标水分作为混合物料的目标水分；
S42.若实际水分超出目标偏差值，重新按照原始物料公式、补水公式得到的补水量进行补水。
作为本发明的另一个方面，提供了一种转底炉混料制球工序中物料水分调节装置，包括：
红外线水分仪，安装于混合机后出料皮带的上方，用于检测周期时间内的物料平均水分；和/或
皮带秤，分别安装于压球机后出球皮带、振动筛后的筛后皮带，用于检测平均生球强度；和/或
流量计，安装于混合机的加水管道上，用于测量物料的补水量；和/或
电磁调节阀，安装于混合机的加水管道上，用于调节物料的补水量。
采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法及装置，专为转底炉设计，与转底炉的相关工艺及设备兼容配套，能够实时在线检测混合料的水分，在一定补水量范围内寻找混料制球补水量的适宜值，解决当前转底炉工艺原料性质不稳定所带来的补水过少或过多所引起的成球率低、压球机喂料口堵塞等技术问题，可在一般补水安全范围内，根据原料配比的不同寻找适宜的压球水分值，依据现实生产需要对配料模式变化后的最佳混料制球水分进行重新设定，以便后续参考使用，通过对混料制球补水量的自动控制，减少现场操作人员的精力损耗，降低生产事故发生的可能性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明的转底炉混料制球工序中物料水分调节的装置图；
图2是本发明的转底炉混料制球工序中物料水分调节方法的流程框图。
附图标记：流量计1；电磁调节阀2；红外线水分仪3；皮带秤4；混合机5；出料皮带6；压球机7；出球皮带8；振动筛9；筛后皮带10；加水管道11；进料皮带12；缓冲仓13；定量给料皮带14。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案进行具体说明，在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
图1示出了本发明的转底炉混料制球工序中物料水分调节的装置图。
一种转底炉混料制球工序中物料水分调节装置具体如图1所示，包括流量计1、电磁调节阀2、红外线水分仪3以及皮带秤4。混料制球过程如图1所示，由进料皮带12进入混合机5，然后由出料皮带6进入缓冲仓13，然后从缓冲仓13底部进入定量给料皮带14，然后通过压球机7进入出球皮带8，最后通过振动筛9进入筛后皮带10。
其中，红外线水分仪3，安装于混合机5后的出料皮带6的上方，用于检测周期时间内的物料平均水分；皮带秤4，分别安装于压球机7后出球皮带8、振动筛9后的筛后皮带10，用于检测平均生球强度；流量计1，安装于混合机5的加水管道11上，用于测量物料的补水量；电磁调节阀2，安装于混合机5的加水管道11上，用于调节物料的补水量。
图2示出了本发明的转底炉混料制球工序中物料水分调节方法的流程框图。一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法具体如图2所示，包括以下步骤：
S1.设定基本参数；
其中，S1具体包括以下步骤：
S11.设定混合料平均水分、生球强度的统计周期时间，比如统计周期时间设定为5分钟；
S12.在混合料水分安全范围内(12％-15％)，设定1-5个混合料比较水分值(比如设定3个混合料比较水分值12.5％、13.5％、14.5％)以及目标偏差值(比如目标偏差值设定为±0.5)；
S13.设定初始补水量，其中初始补水量包括新料补水量和返料补水量，即为每吨新料添加0.15吨水，每吨返料添加0.05吨水。
S2.获取原始物料水分；
其中，S2包括以下具体步骤：
S21.按照步骤S13中的初始补水量进行初始补水；
S22.通过红外线水分仪3获得混合机5后出料皮带6上物料的水分；
S23.依据原始物料水分公式求得原始物料的水分。
其中，S23中原始物料水分公式如下：
其中，ω原为原始物料的水分，％；ω验为初始补水后物料的水分，％；m原为原始物料处置量，t；m补为初始补水的量，t。
S3.获取压球的目标水分；；
S3包括以下具体步骤：
S31.依据补水公式和设定的混合料比较水分值依次进行补水，比如在混合料水分安全范围内(12％-15％)设定1-5个目标水分值(比如设定3个目标水分值12.5％、13.5％、14.5％)，并依据补水公式和设定的混合料比较水分值依次进行补水；
S31中的补水公式具体如下：
其中，ω目为混合物料的目标水分，％。
S32.在补水量改变后的同时，根据物料在出料皮带6、压球机后出球皮带8、以及筛后皮带10的运输时间的运输长度、缓冲仓13的仓位以及定量给料皮带14的投料量，依据生球强度统计等候时间公式确定生球强度统计等候时间；
S32中的生球强度统计等候时间公式如下：
其中，T等为生球强度统计等候时间，h；t皮为混合机后出料皮带、混合机后出球皮带、振动筛筛后皮带的运输时间，h；m缓为压球机缓冲仓的仓位，t；u定为压球机定量皮带的投料速度，t/h。
S33.待生球强度统计等候时间达到以后，依据安装于压球机7后出球皮带8、振动筛9后的筛后皮带10的皮带秤4，依据生球强度公式统计5min周期内的平均生球强度。
其中，κ为生球强度；m压为压球机后出球皮带的称重，t；m筛为振动筛筛后皮带的称重，t；
S34.储存相应的原料配比、设定水分值以及平均生球强度；
S35.当混合料水分和对应生球强度统计完成后，通过比较生球强度获得当前配料模式下的最佳压球水分值，即当设定的混合料比较水分值所对应的平均生球强度达到后,最大平均生球强度对应的水分值即为最佳压球水分值，将最佳压球水分值作为压球的目标水分。若水分检测值超出目标水分的偏差范围，则重新依据原始物料水分公式、补水公式确定原始物料水分和补水量。
S4.根据实际水分与目标水分的偏差情况，进行物料水分调节。
其中，S4包括以下具体步骤：
S41.当后续的配料模式不变，则始终以步骤S3获取的压球的目标水分作为为混合物料的目标水分；
S42.实时检测混合机后出料皮带上的物料水分，若实际检测水分值超出目标偏差值(比如目标偏差值设定为±0.5)，重新按照原始物料公式、补水公式进行测量原始物料水分及补水量进行补水。
最后，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下还可以作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (10)
1.一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.设定基本参数；
S2.获取原始物料水分；
S3.获取压球的目标水分；
S4.根据实际水分与目标水分的偏差情况，进行物料水分调节。
2.如权利要求1所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：
S11.设定混合料平均水分、生球强度的统计周期时间为5分钟；
S12.在混合料水分安全范围内设定1-5个混合料比较水分值以及目标偏差值；
S13.设定初始补水量。
3.如权利要求2所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
S21.按照S13中的初始补水量进行初始补水；
S22.通过红外线水分仪获得混合机后出料皮带上物料的水分；
S23.依据原始物料水分公式求得原始物料的水分。
4.如权利要求3所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S23中的原始物料水分公式如下：
其中，ω原为原始物料的水分，％；ω验为初始补水后物料的水分，％；m原为原始物料处置量，t；m补为初始补水的质量，t。
5.如权利要求4所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
S31.依据补水公式和所述步骤S12设定的混合料比较水分值依次进行补水；
S32.依据生球强度统计等候时间公式确定生球强度统计等候时间；
S33.待统计等候时间达到后，依据生球强度公式统计平均生球强度；
S34.储存相应的原料配比、设定水分值以及平均生球强度；
S35.当设定的混合料比较水分值所对应的平均生球强度达到后,将最大平均生球强度对应的水分值作为压球的目标水分。
6.如权利要求5所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S31中的补水公式如下：
其中，ω目为混合物料的目标水分，％。
7.如权利要求5所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S32中的生球强度统计等候时间公式如下：
其中，T等为生球强度统计等候时间，h；t皮为混合机后出料皮带、压球机后出球皮带、振动筛筛后皮带的运输时间，h；m缓为压球机缓冲仓的仓位，t；u定为压球机定量皮带的投料速度，t/h。
8.如权利要求5所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S33中的生球强度公式如下：
其中，κ为生球强度；m压为压球机后出球皮带的称重，t；m筛为振动筛筛后皮带的称重，t。
9.如权利要求5所述的一种转底炉混料制球工序中物料水分调节方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：
S41.当后续的配料模式不变，则始终以步骤S3获取的压球的目标水分作为为混合物料的目标水分；
S42.若实际水分超出目标偏差值，重新按照原始物料公式、补水公式得到的补水量进行补水。
10.一种转底炉混料制球工序中物料水分调节装置，其特征在于，包括：
红外线水分仪，安装于混合机后出料皮带的上方，用于检测周期时间内的物料平均水分；和/或
皮带秤，分别安装于压球机后出球皮带、振动筛后的筛后皮带，用于检测平均生球强度；和/或
流量计，安装于混合机的加水管道上，用于测量物料的补水量；和/或
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