CN117405867A - 一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于物料离析程度自动检测技术领域,涉及到一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统。本发明通过构建的原料监测模块、原料解析模块、需求判断模块、回转窑监测模块、回转窑分析模块和回转窑控制平台,分析得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,有效地避免了由于水泥生料粉的混合不均匀、高含水率或者粒度不均匀而导致的水泥熟料在生产过程中的物料离析,分析得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度,有效地规避了回转窑内温度分布不均匀、气氛不合适或者气流不适宜对水泥熟料生产过程中的物料离析程度的影响,提高了水泥熟料的生产效率和能源利用率,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于物料离析程度自动检测技术领域,涉及到一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统。
背景技术
水泥是粉状水硬性无机胶凝材料,加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起,作为一种重要的胶凝材料,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。而水泥熟料是以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料,按适当比例配制成生料,烧至部分或全部熔融,并经冷却而获得的水泥半成品。故而针对水泥熟料在生产过程中的检测十分重要,而物料离析又是水泥熟料生产过程中的一个需要克服的重大困难,所以,针对水泥熟料生产过程的物料离析检测具有重大意义。
已有的水泥熟料生产过程的物料离析检测系统通过各种传感器监测物料的离析程度,当检测到物料离析时,将调整物料供给速度、搅拌速度、温度等,以减少或消除离析问题。
但是已有的水泥熟料生产过程的物料离析检测系统只侧重于监测在水泥熟料生产过程中的物料离析程度,忽略了水泥生料粉的质量问题可能影响其在水泥熟料生产过程中的离析程度,如果水泥生料粉的混合不均匀,不同成分的浓度差异可能会导致一些区域的矿物相过度烧结,而其他区域则未能达到所需的烧结程度,高含水率可能导致烧成过程中的蒸发和蒸汽压力升高,这可能会在水泥熟料中引起气泡和离析,粒度不均匀可能导致矿物相分布的不均匀性,某些颗粒可能在烧成过程中更容易烧结,而其他颗粒则更难以达到所需的烧结程度,从而影响离析程度。
已有的水泥熟料生产过程的物料离析检测系统也缺乏对回转窑内温度分布均匀性、气氛适宜性和气流适宜性对离析程度影响的考虑,适当的温度可以加速反应速率,提高熟料品质,温度过低可能导致反应速率变慢,温度过高则可能引起熟料结块或过度烧结,适宜的气氛可以维持适当的热动力学和化学平衡条件,促进熟料的形成,适当的气流可以加强热传导和物料混合,提高物料的热交换效率,减少局部浓度变化,如果回转窑内温度分布不均匀、气氛不合适或者气流不适宜,都可能加大水泥熟料的物料离析。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:本发明提供一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,包括:原料监测模块,用于对待喂入目标回转窑的水泥生料粉进行监测,得到待喂入目标回转窑的水泥生料粉的质量检测参数,并将其记为水泥生料粉的质量检测参数。
原料解析模块,用于分析目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数,进而得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度。
需求判断模块,用于根据目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,判断水泥生料粉的重新加工需求。
回转窑监测模块,用于对目标回转窑内的生产环境进行实时监测,得到目标回转窑内的生产环境数据。
回转窑分析模块,用于分析目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数,进而得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度,并进行反馈。
回转窑控制平台,存储目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围,存储目标回转窑内的各窑筒体段的标准温度,存储目标回转窑内的标准氧气浓度、标准一氧化碳浓度、标准二氧化碳浓度和标准气流速度,存储各种类原料对应的材料颗粒直径范围,存储标准温度数值比色卡,并存储目标回转窑的筒体外表面和内表面的温度值差。
优选地,所述水泥生料粉的质量检测参数包括水泥生料粉的含水率、图像以及其中各种类原料中各材料颗粒的直径。
优选地,所述目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数的具体获取方式为:提取水泥生料粉的含水率、图像以及其中各种类原料中各材料颗粒的直径,对其进行分析得到水泥生料粉的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性。
分析目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数其中φ、η、/>分别为水泥生料粉的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性,β1、β2、β3分别为设定的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性对应的预测物料离析系数的权重因子。
将目标回转窑水泥熟料生产工程的预测物料离析系数与从回转窑控制平台调取的目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围进行匹配,得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,其中离析程度包括轻微离析、中度离析和严重离析。
优选地,所述水泥生料粉的粒度均匀性的获取方式为:提取水泥生料粉中各种类原料中各材料颗粒的直径,分析水泥生料粉的粒度均匀性其中Rij为水泥生料粉第i种类原料中第j个材料颗粒的直径,σ0为设定的原料中材料直径的参考标准差,i=1,2,......,a,i为各种类原料的编号,a为原料的种类数,j=1,2,......,b,j为各材料颗粒的编号,b为材料颗粒的数量,e为自然常数。
优选地,所述水泥生料粉的原料混合均匀性的具体获取方式为:提取水泥生料粉的图像,对其进行灰度化处理得到水泥生料粉的灰度图像和其中的灰度值。
提取水泥生料粉的灰度图像中的各灰度值,分析水泥生料粉的原料混合均匀性其中Gf为水泥生料粉的灰度图像中的第f个灰度值,Gf-1为水泥生料粉的灰度图像中的第(f-1)个灰度值,G0为设定的水泥生料粉的灰度图像中允许存在的灰度值差值,f=1,2,......,c,f为各灰度值的编号,c为灰度值的数量,δ1、δ2分别为设定的水泥生料粉的灰度图像中的灰度值差值和灰度值与灰度值均值差值对应的影响因子。
优选地,所述水泥生料粉的重新加工需求的具体判断方式为:若目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度中度离析或者严重离析时,则将水泥生料粉的重新加工需求评定为需要重新加工需求。
优选地,所述目标回转窑内的生产环境数据包括各窑筒体段的各监测点温度、各窑筒体段的各气体浓度、各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度。
其中各气体浓度包括氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度。
优选地,所述目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数的具体分析方式为:提取目标回转窑内的生产环境数据包括各窑筒体段的各监测点温度、各窑筒体段的各气体浓度、各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度。
根据目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度,分析得到目标回转窑内的温度均匀度。
根据目标回转窑内的各窑筒体段的各气体浓度,分析得到目标回转窑内的气氛适宜度。
根据目标回转窑内的各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度,分析得到目标回转窑内的气流适宜度。
分析目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数其中χ、/>分别为目标回转窑内的温度均匀度、气氛适宜度和气流适宜度,ε1、ε2、ε3分别为设定的温度均匀度、气氛适宜度和气流适宜度对应的物料离析系数的权重系数,e为自然常数。
优选地,所述目标回转窑内的温度均匀度的具体分析方式为:提取目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度,分析目标回转窑内的温度均匀度其中Tpg为目标回转窑内的第p个窑筒体段的第g个监测点温度,Tp′为从回转窑控制平台提取的目标回转窑内的第p个窑筒体段的标准温度,p=1,2,......q,,p为各窑筒体段的编号,q为窑筒体段的数量,g=1,2,......d,,g为各监测点的编号,d为监测点的数量。
优选地,所述目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度的具体获取方式为:将目标回转窑水泥熟料生产工程的物料离析系数与从回转窑控制平台调取的目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围进行匹配,得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:1、本发明基于构建的原料监测模块、原料解析模块和需求判断模块,获取水泥生料粉的质量检测参数,分析得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,并判断水泥生料粉的重新加工需求,充分考虑了水泥生料粉的质量问题对水泥熟料生产过程中的离析程度的影响,有效避免了由于水泥生料粉的混合不均匀、高含水率或者粒度不均匀而导致的水泥熟料在生产过程中的物料离析。
2、本发明基于构建的回转窑监测模块和回转窑分析模块,获取目标回转窑内的生产环境数据,分析得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度,有效地规避了回转窑内温度分布不均匀、气氛不合适或者气流不适宜对水泥熟料生产过程中的物料离析程度的影响,不仅提高了水泥熟料的生产效率和能源利用率,也降低了生产成本,在一定程度上节约了资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明提供了一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,具体模块分布如下:原料监测模块、原料解析模块、需求判断模块、回转窑监测模块、回转窑分析模块和回转窑控制平台。其中,模块之间的连接方式为:原料解析模块分别与原料监测模块和需求判断模块连接,回转窑分析模块分别与回转窑监测模块和回转窑控制模块连接,回转窑控制平台分别与原料监测模块、原料解析模块和回转窑分析模块连接。
原料监测模块,用于对待喂入目标回转窑的水泥生料粉进行监测,得到待喂入目标回转窑的水泥生料粉的质量检测参数,并将其记为水泥生料粉的质量检测参数。
原料解析模块,用于分析目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数,进而得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度。
需求判断模块,用于根据目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,判断水泥生料粉的重新加工需求。
作为一种优选的示例,所述水泥生料粉的质量检测参数包括水泥生料粉的含水率、图像以及其中各种类原料中各材料颗粒的直径。
需要进一步说明的是,所述水泥生料粉的含水率的具体获取方式为:随机抽取水泥生料粉样品,并记录水泥生料粉样品质量,将其记为水泥生料粉样品初始质量,进而将水泥生料粉样品放入干燥器中,在设定的温度下加热,直至水泥生料粉样品的质量不再变化,记录此时的水泥生料粉样品质量,将其记为水泥生料粉样品干燥质量,进一步计算得到水泥生料粉样品的含水率其中M1、M2分别为水泥生料粉样品初始质量和水泥生料粉样品干燥质量,将水泥生料粉样品的含水率记作为水泥生料粉的含水率。
所述水泥生料粉的图像的具体获取方式为:在目标回转窑的水泥生料粉放置处布设高清摄像头,进而利用布设的高清摄像头进行全方位拍摄,得到水泥生料粉的图像。
所述水泥生料粉中各种类原料中各材料颗粒的直径的具体获取方式为:在目标回转窑的水泥生料粉放置处布设激光粒度分析仪,利用布设的激光粒度分析仪检测得到水泥生料粉中各材料颗粒的直径,进一步将水泥生料粉中各材料颗粒的直径与从回转窑控制平台中调取的各种类原料对应的材料颗粒直径范围进行匹配,得到水泥生料粉中各种类原料中各材料颗粒的直径。
作为一种优选的示例,所述目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数的具体获取方式为:提取水泥生料粉的含水率、图像以及其中各种类原料中各材料颗粒的直径,对其进行分析得到水泥生料粉的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性。
分析目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数其中φ、η、/>分别为水泥生料粉的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性,β1、β2、β3分别为设定的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性对应的预测物料离析系数的权重因子。
将目标回转窑水泥熟料生产工程的预测物料离析系数与从回转窑控制平台调取的目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围进行匹配,得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,其中离析程度包括轻微离析、中度离析和严重离析。
作为一种优选的示例,所述水泥生料粉的粒度均匀性的获取方式为:提取水泥生料粉中各种类原料中各材料颗粒的直径,分析水泥生料粉的粒度均匀性其中Rij为水泥生料粉第i种类原料中第j个材料颗粒的直径,σ0为设定的原料中材料直径的参考标准差,i=1,2,......,a,i为各种类原料的编号,a为原料的种类数,j=1,2,......,b,j为各材料颗粒的编号,b为材料颗粒的数量,e为自然常数。
作为一种优选的示例,所述水泥生料粉的原料混合均匀性的具体获取方式为:提取水泥生料粉的图像,对其进行灰度化处理得到水泥生料粉的灰度图像和其中的灰度值。
提取水泥生料粉的灰度图像中的各灰度值,分析水泥生料粉的原料混合均匀性其中Gf为水泥生料粉的灰度图像中的第f个灰度值,Gf-1为水泥生料粉的灰度图像中的第(f-1)个灰度值,G0为设定的水泥生料粉的灰度图像中允许存在的灰度值差值,f=1,2,......,c,f为各灰度值的编号,c为灰度值的数量,δ1、δ2分别为设定的水泥生料粉的灰度图像中的灰度值差值和灰度值与灰度值均值差值对应的影响因子。
作为一种优选的示例,所述水泥生料粉的重新加工需求的具体判断方式为:若目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度中度离析或者严重离析时,则将水泥生料粉的重新加工需求评定为需要重新加工需求。
本发明基于构建的原料监测模块、原料解析模块和需求判断模块,获取水泥生料粉的质量检测参数,分析得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,并判断水泥生料粉的重新加工需求,充分考虑了水泥生料粉的质量问题对水泥熟料生产过程中的离析程度的影响,有效避免了由于水泥生料粉的混合不均匀、高含水率或者粒度不均匀而导致的水泥熟料在生产过程中的物料离析。
回转窑监测模块,用于对目标回转窑内的生产环境进行实时监测,得到目标回转窑内的生产环境数据。
回转窑分析模块,用于分析目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数,进而得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度,并进行反馈。
作为一种优选的示例,所述目标回转窑内的生产环境数据包括各窑筒体段的各监测点温度、各窑筒体段的各气体浓度、各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度。
其中各气体浓度包括氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度。
需要进一步说明的是,所述目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度的具体获取方式为:将目标回转窑的筒体外表面以设定的固定距离分割为各窑筒体段,进而在目标回转窑的各窑筒体段外表面上根据预设的固定间隔选取各监测点,并进行标注,进一步利用布设的红外热成像测温仪对目标回转窑的筒体外表面进行检测,得到目标回转窑的各窑筒体段外表面的温度分布图像,进而将其与回转窑控制平台中存储的标准温度数值比色卡进行对比,得到目标回转窑的各窑筒体段外表面上各监测点的温度值。
从回转窑控制平台中提取目标回转窑的筒体外表面和内表面的温度值差,计算得到目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度Tpg=Tp″g+ΔT0,其中Tp″g为目标回转窑的第p个窑筒体段外表面上第g个监测点的温度值,ΔT0为从回转窑控制平台中提取目标回转窑的筒体外表面和内表面的温度值差,p=1,2,......,q,p为各窑筒体段的编号,g=1,2,......,d,g为各监测点的编号。
所述目标回转窑内的各窑筒体段的氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度的具体获取方式为:在各窑筒体段的中心位置布设气体检测仪,进而根据其检测得到目标回转窑内的各窑筒体段的氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度。
所述目标回转窑内的各窑筒体段的气流方向和气流速度的具体获取方式为:在各窑筒体段的中心位置布设风速传感器和风向传感器,利用其检测得到目标回转窑内的各窑筒体段的气流方向和气流速度。
作为一种优选的示例,所述目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数的具体分析方式为:提取目标回转窑内的生产环境数据包括各窑筒体段的各监测点温度、各窑筒体段的各气体浓度、各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度。
根据目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度,分析得到目标回转窑内的温度均匀度。
需要进一步说明的是,回转窑内的温度是水泥熟料物料离析的关键因素之一,在回转窑内,高温环境可以促使熟料中的化合物发生化学反应和转化,从而产生所需的水泥成分,适当的温度可以加速反应速率,提高熟料品质,温度过低可能导致反应速率变慢,温度过高则可能引起熟料结块或过度烧结。
根据目标回转窑内的各窑筒体段的各气体浓度,分析得到目标回转窑内的气氛适宜度。
需要进一步说明的是,所述目标回转窑内的气氛适宜度的具体分析方式为:提取目标回转窑内的各窑筒体段的氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度,分析目标回转窑内的气氛适宜度其中分别为目标回转窑内的第p个窑筒体段的氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度,/>分别为从回转窑控制平台中提取的目标回转窑内的标准氧气浓度、标准一氧化碳浓度和标准二氧化碳浓度,p=1,2,......,q,p为各窑筒体段的编号,q为窑筒体段的数量。
回转窑内的气氛主要由燃烧气体和熟料中的分解产物组成,其中氧气、二氧化碳、一氧化碳等气体的存在对熟料反应和矿物分解有重要影响,适宜的气氛可以维持适当的热动力学和化学平衡条件,促进熟料的形成,富氧气氛可加快熟料反应速率,而贫氧气氛能降低燃烧能耗。
根据目标回转窑内的各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度,分析得到目标回转窑内的气流适宜度。
需要进一步说明的是,所述目标回转窑内的气流适宜度的具体分析方式为:提取目标回转窑内的各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度,若目标回转窑内的某窑筒体段的气流方向与目标回转窑的窑头到窑尾的方向一致,则将目标回转窑内的该窑筒体段的气流方向对应的气流适宜度的影响系数记为D1,其中D1=1,反之,则将目标回转窑内的该窑筒体段的气流方向对应的气流适宜度的影响系数记为D0,其中D0=0。
分析目标回转窑内的气流适宜度其中Dp、Vp分别为目标回转窑内的第p个窑筒体段的气流方向和第p个窑筒体段的气流速度,V0为从回转窑控制平台中提取的目标回转窑内的标准气流速度,μ1、μ2分别为设定的气流方向和气流速度对应的气流适宜度的权重系数。
回转窑内的气流通过调节气体速度和方向,影响整个窑系统的运行和熟料物料离析,适当的气流可以加强热传导和物料混合,提高物料的热交换效率,减少局部浓度变化,良好的气流分布有助于均匀加热物料,提高熟料质量和窑的热效率。
分析目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数其中χ、/>θ分别为目标回转窑内的温度均匀度、气氛适宜度和气流适宜度,ε1、ε2、ε3分别为设定的温度均匀度、气氛适宜度和气流适宜度对应的物料离析系数的权重系数,e为自然常数。
作为一种优选的示例,所述目标回转窑内的温度均匀度的具体分析方式为:提取目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度,分析目标回转窑内的温度均匀度其中Tpg为目标回转窑内的第p个窑筒体段的第g个监测点温度,Tp′为从回转窑控制平台提取的目标回转窑内的第p个窑筒体段的标准温度,p=1,2,......,q,p为各窑筒体段的编号,q为窑筒体段的数量,g=1,2,......,d,g为各监测点的编号,d为监测点的数量。
作为一种优选的示例,所述目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度的具体获取方式为:将目标回转窑水泥熟料生产工程的物料离析系数与从回转窑控制平台调取的目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围进行匹配,得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度。
本发明基于构建的回转窑监测模块和回转窑分析模块,获取目标回转窑内的生产环境数据,分析得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度,有效地规避了回转窑内温度分布不均匀、气氛不合适或者气流不适宜对水泥熟料生产过程中的物料离析程度的影响,不仅提高了水泥熟料的生产效率和能源利用率,也降低了生产成本,在一定程度上节约了资源。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:包括:
原料监测模块,用于对待喂入目标回转窑的水泥生料粉进行监测,得到待喂入目标回转窑的水泥生料粉的质量检测参数,并将其记为水泥生料粉的质量检测参数;
原料解析模块,用于分析目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数,进而得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度;
需求判断模块,用于根据目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,判断水泥生料粉的重新加工需求;
回转窑监测模块,用于对目标回转窑内的生产环境进行实时监测,得到目标回转窑内的生产环境数据;
回转窑分析模块,用于分析目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数,进而得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度,并进行反馈;
回转窑控制平台,存储目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围,存储目标回转窑内的各窑筒体段的标准温度,存储目标回转窑内的标准氧气浓度、标准一氧化碳浓度、标准二氧化碳浓度和标准气流速度,存储各种类原料对应的材料颗粒直径范围,存储标准温度数值比色卡,并存储目标回转窑的筒体外表面和内表面的温度值差。
2.根据权利要求1所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述水泥生料粉的质量检测参数包括水泥生料粉的含水率、图像以及其中各种类原料中各材料颗粒的直径。
3.根据权利要求2所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数的具体获取方式为:
提取水泥生料粉的含水率、图像以及其中各种类原料中各材料颗粒的直径,对其进行分析得到水泥生料粉的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性;
分析目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析系数其中φ、η、/>分别为水泥生料粉的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性,β1、β2、β3分别为设定的粒度均匀性、含水率和原料混合均匀性对应的预测物料离析系数的权重因子;
将目标回转窑水泥熟料生产工程的预测物料离析系数与从回转窑控制平台调取的目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围进行匹配,得到目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度,其中离析程度包括轻微离析、中度离析和严重离析。
4.根据权利要求3所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述水泥生料粉的粒度均匀性的获取方式为:
提取水泥生料粉中各种类原料中各材料颗粒的直径,分析水泥生料粉的粒度均匀性其中Rij为水泥生料粉第i种类原料中第j个材料颗粒的直径,σ0为设定的原料中材料直径的参考标准差,i=1,2,......,a,i为各种类原料的编号,a为原料的种类数,j=1,2,......,b,j为各材料颗粒的编号,b为材料颗粒的数量,e为自然常数。
5.根据权利要求4所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述水泥生料粉的原料混合均匀性的具体获取方式为:
提取水泥生料粉的图像,对其进行灰度化处理得到水泥生料粉的灰度图像和其中的灰度值;
提取水泥生料粉的灰度图像中的各灰度值,分析水泥生料粉的原料混合均匀性其中Gf为水泥生料粉的灰度图像中的第f个灰度值,Gf-1为水泥生料粉的灰度图像中的第(f-1)个灰度值,G0为设定的水泥生料粉的灰度图像中允许存在的灰度值差值,f=1,2,......,c,f为各灰度值的编号,c为灰度值的数量,δ1、δ2分别为设定的水泥生料粉的灰度图像中的灰度值差值和灰度值与灰度值均值差值对应的影响因子。
6.根据权利要求3所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述水泥生料粉的重新加工需求的具体判断方式为:若目标回转窑水泥熟料生产过程的预测物料离析程度中度离析或者严重离析时,则将水泥生料粉的重新加工需求评定为需要重新加工需求。
7.根据权利要求1所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述目标回转窑内的生产环境数据包括各窑筒体段的各监测点温度、各窑筒体段的各气体浓度、各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度;
其中各气体浓度包括氧气浓度、一氧化碳浓度和二氧化碳浓度。
8.根据权利要求7所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数的具体分析方式为:
提取目标回转窑内的生产环境数据包括各窑筒体段的各监测点温度、各窑筒体段的各气体浓度、各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度;
根据目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度,分析得到目标回转窑内的温度均匀度;
根据目标回转窑内的各窑筒体段的各气体浓度,分析得到目标回转窑内的气氛适宜度;
根据目标回转窑内的各窑筒体段的气流方向和各窑筒体段的气流速度,分析得到目标回转窑内的气流适宜度;
分析目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析系数其中χ、/>θ分别为目标回转窑内的温度均匀度、气氛适宜度和气流适宜度,ε1、ε2、ε3分别为设定的温度均匀度、气氛适宜度和气流适宜度对应的物料离析系数的权重系数,e为自然常数。
9.根据权利要求8所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述目标回转窑内的温度均匀度的具体分析方式为:
提取目标回转窑内的各窑筒体段的各监测点温度,分析目标回转窑内的温度均匀度其中Tpg为目标回转窑内的第p个窑筒体段的第g个监测点温度,T′p为从回转窑控制平台提取的目标回转窑内的第p个窑筒体段的标准温度,p=1,2,......,q,p为各窑筒体段的编号,q为窑筒体段的数量,g=1,2,......,d,g为各监测点的编号,d为监测点的数量。
10.根据权利要求8所述的一种用于水泥熟料生产过程的物料离析程度自动检测系统,其特征在于:所述目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度的具体获取方式为:将目标回转窑水泥熟料生产工程的物料离析系数与从回转窑控制平台调取的目标回转窑水泥熟料生产过程的各物料离析程度对应的物料离析系数范围进行匹配,得到目标回转窑水泥熟料生产过程的物料离析程度。
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