專利名稱：一種球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾年我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，2010年粗鋼產(chǎn)量達(dá)6. 27億噸，高爐鐵產(chǎn)量達(dá)5. 90 億噸，世界排名第一。高爐大型化、現(xiàn)代化對爐料提出的要求越來越高，高爐合理爐料結(jié)構(gòu)越來越受到重視。鐵礦氧化球團(tuán)為高爐提供強度好、鐵品位高、還原性好、粒度均勻、成分穩(wěn)定、物理化學(xué)特性以及冶金性能良好的精料，大大強化了冶煉過程，符合高爐合理爐料要求。同時， 我國鐵礦資源以及國際礦石市場情況也要求采用合理的方法利用國產(chǎn)鐵精礦。此外，與燒結(jié)生產(chǎn)相比，球團(tuán)生產(chǎn)粉塵和氣體污染物的排放都有所降低，有利于環(huán)境保護(hù)。鋼鐵工業(yè)面對高成本壓力、節(jié)能減排所帶來的挑戰(zhàn)，球團(tuán)法日益引起關(guān)注，正逐步得到發(fā)展。鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝是一種重要的鐵礦氧化球團(tuán)生產(chǎn)方法，這種球團(tuán)工藝的特點是干燥、預(yù)熱、焙燒和冷卻過程分別在三臺不同的設(shè)備上進(jìn)行；單機(jī)生產(chǎn)能力大，符合球團(tuán)生產(chǎn)大型化要求；可以煤作為燃料，通過煙氣循環(huán)實現(xiàn)熱能高效利用，符合我國天然氣不足煤炭儲量豐富的資源條件；焙燒均勻，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。綜合考慮，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝更適合我國球團(tuán)發(fā)展。球團(tuán)原料水分、粒度、化學(xué)成分，造球過程，以及球團(tuán)熱固結(jié)過程各生產(chǎn)參數(shù)的變化會引起生球水分和鏈篦機(jī)上球團(tuán)干燥效果的波動。需要操作人員密切關(guān)注鏈篦機(jī)生產(chǎn)， 實時進(jìn)行干燥段氣體溫度、流量等參數(shù)的調(diào)整。球團(tuán)干燥過程需要控制傳熱和脫水速率，既保證干燥效果，又要避免球團(tuán)因過濕導(dǎo)致的變形和因內(nèi)部蒸汽壓過大導(dǎo)致的破裂。球團(tuán)變形和破裂會使球團(tuán)料層透氣性惡化，給預(yù)熱焙燒工序帶來困難，最終導(dǎo)致生產(chǎn)率降低，成品球質(zhì)量不均勻，甚至回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈等事故的發(fā)生。鏈篦機(jī)是一個相對封閉的系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中料層的含水量變化情況難以實現(xiàn)直接檢測。實際生產(chǎn)中干燥過程控制只能憑借操作人員的經(jīng)驗，通過一段時間的觀察和嘗試進(jìn)行，對操作人員的生產(chǎn)經(jīng)驗要求較高，調(diào)整所需時間較長，難以保證鏈篦機(jī)干燥控制的準(zhǔn)確性。因此，開發(fā)一種能夠在線檢測球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的技術(shù)，對鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯鐵礦氧化球團(tuán)生產(chǎn)具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，該球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法能靈活方便地檢測出球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，包括以下步驟步驟1 數(shù)據(jù)采集步驟采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括生球水分、球團(tuán)粒度、料層孔隙率、 球團(tuán)入口溫度、布料高度、鏈篦機(jī)機(jī)速、熱風(fēng)流量、熱風(fēng)溫度；步驟2 建模步驟建立氣體和球團(tuán)含水量計算模型方程；步驟3 求解步驟將求解域劃分為差分網(wǎng)格，利用有限差分法進(jìn)行模型方程的求解，得到料層水分的計算值，該計算值最終反映了球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布。步驟2中所述的氣體和球團(tuán)含水量計算模型方程為 dW) q^t)
權(quán)利要求
1.一種球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 數(shù)據(jù)采集步驟采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括生球水分、球團(tuán)粒度、料層孔隙率、球團(tuán)入口溫度、布料高度、鏈篦機(jī)機(jī)速、熱風(fēng)流量、熱風(fēng)溫度；步驟2 建模步驟建立氣體和球團(tuán)含水量計算模型方程；步驟3 求解步驟將求解域劃分為差分網(wǎng)格，利用有限差分法進(jìn)行模型方程的求解， 得到料層水分的計算值，該計算值最終反映了球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，其特征在于，步驟2中所述的氣體和球團(tuán)含水量計算模型方程為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，其特征在于，步驟3中求解步驟的具體過程為將求解域劃分為差分網(wǎng)格，利用有限差分法轉(zhuǎn)化為差分方程，從氣體進(jìn)入球團(tuán)料層的位置，沿氣體流動方向進(jìn)行求解；所述的差分網(wǎng)格的尺寸范圍為(0. 鏈篦機(jī)有效長度)X球團(tuán)料層寬度X (5% 10%實時料層高度)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布的檢測方法，包括以下步驟步驟1數(shù)據(jù)采集步驟采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括生球水分、球團(tuán)粒度、料層孔隙率、球團(tuán)入口溫度、布料高度、鏈篦機(jī)機(jī)速、熱風(fēng)流量、熱風(fēng)溫度；步驟2建模步驟建立氣體和球團(tuán)含水量計算模型方程；步驟3求解步驟將求解域劃分為差分網(wǎng)格，利用有限差分法進(jìn)行模型方程的求解，得到料層水分的計算值。該方法能靈活方便地檢測出球團(tuán)生產(chǎn)過程中鏈篦機(jī)料層水分分布。
文檔編號C22B1/24GK102305805SQ20111021459
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者姜濤, 張元波, 李光輝, 李君 , 李騫, 楊永斌, 王祎, 甘敏, 白國華, 范曉慧, 袁禮順, 許斌, 郭宇峰, 陳許玲, 黃柱成 申請人:中南大學(xué)