本發(fā)明涉及煉鐵燒結(jié)，具體涉及一種能夠精準(zhǔn)控制燒結(jié)終點(diǎn)的燒結(jié)方法。

背景技術(shù)：

1、燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)爐料準(zhǔn)備的重要工序，將鐵礦粉、熔劑、燃料以及適量水分均勻混合后點(diǎn)火燃燒，在抽風(fēng)機(jī)抽力的作用下由上而下進(jìn)行燃燒反應(yīng)；在燃燒過(guò)程中，高溫使燒結(jié)料成分熔化或軟化，發(fā)生化學(xué)物理反應(yīng)、生成定量液相，冷卻后互相粘結(jié)成塊，即為燒結(jié)礦，可直接作為煉鐵原料送入高爐。

2、燒結(jié)過(guò)程是一項(xiàng)涉及傳質(zhì)、傳熱和物理化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜工業(yè)過(guò)程，燒結(jié)終點(diǎn)是指燒結(jié)過(guò)程結(jié)束之點(diǎn)，通常將燒結(jié)機(jī)尾風(fēng)箱煙氣溫度達(dá)到最高、且之后開(kāi)始下降的瞬間位置判斷為燒結(jié)終點(diǎn)。燒結(jié)終點(diǎn)是燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中的重要工藝參數(shù)，燒結(jié)終點(diǎn)是否合理與穩(wěn)定，直接影響到燒結(jié)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、燃料消耗和生產(chǎn)穩(wěn)定性；精準(zhǔn)的燒結(jié)終點(diǎn)控制是保證燒結(jié)礦質(zhì)量、降低燒結(jié)能耗的關(guān)鍵。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于中小型燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)終點(diǎn)一般控制在倒數(shù)第二個(gè)風(fēng)箱的位置上，而對(duì)于大型燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)終點(diǎn)則一般控制在倒數(shù)第三個(gè)風(fēng)箱上。但是，由于燒結(jié)生產(chǎn)涉及傳質(zhì)傳熱和復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，加之受設(shè)備條件、原料條件、工藝條件等多種不穩(wěn)定因素的影響，使得燒結(jié)終點(diǎn)不易控制。如果燒結(jié)終點(diǎn)超前，導(dǎo)致燒結(jié)礦過(guò)燒，燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)面積不能得到有效利用，產(chǎn)量隨之下降，單位面積燒結(jié)機(jī)臺(tái)車?yán)孟禂?shù)降低；如果燒結(jié)終點(diǎn)滯后，導(dǎo)致料層欠燒，返礦率會(huì)增加、成品率下降，燒結(jié)礦質(zhì)量變差。除了燒結(jié)終點(diǎn)的位置之外，燒結(jié)終點(diǎn)的溫度也對(duì)燒結(jié)礦的結(jié)塊率和結(jié)塊質(zhì)量有很大影響。如果燒結(jié)終點(diǎn)溫度控制不當(dāng)，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)燒結(jié)礦的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。過(guò)高的燒結(jié)終點(diǎn)溫度可能導(dǎo)致礦石顆粒結(jié)構(gòu)改變，增加燒結(jié)礦的硬度，降低其質(zhì)量，同時(shí)增加能耗和生產(chǎn)成本；而過(guò)低的燒結(jié)終點(diǎn)溫度則可能導(dǎo)致礦石顆粒結(jié)構(gòu)不夠致密，進(jìn)一步影響燒結(jié)礦的質(zhì)量。因此，合理控制燒結(jié)終點(diǎn)位置及終點(diǎn)溫度，是提高燒結(jié)礦質(zhì)量、降低能耗并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵。

3、目前常規(guī)的燒結(jié)生產(chǎn)中，判斷燒結(jié)終點(diǎn)的方法主要有以下幾種：

4、1、燒結(jié)機(jī)機(jī)尾斷面圖像法：采用熱成像測(cè)溫技術(shù)，實(shí)時(shí)觀察燒結(jié)機(jī)尾的視頻圖像，了解機(jī)尾斷面相關(guān)信息；但此方法難以給出機(jī)尾斷面的真實(shí)圖像，無(wú)法給出終點(diǎn)的精確定位；

5、2、風(fēng)箱廢氣溫度法：此法為目前生產(chǎn)最常用方法，通過(guò)檢測(cè)風(fēng)箱排出廢氣溫度的最高點(diǎn)來(lái)判斷終點(diǎn)，但在生產(chǎn)上，只能采用人工經(jīng)驗(yàn)輔助少量?jī)x表采集數(shù)據(jù)來(lái)判斷，對(duì)工人的主觀判斷和經(jīng)驗(yàn)依賴性較強(qiáng)，不可避免地帶來(lái)了很大的盲目性和制約性，很容易造成終點(diǎn)偏移設(shè)定值，從而發(fā)生過(guò)燒和欠燒現(xiàn)象，影響燒結(jié)產(chǎn)量質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行；

6、3、檢測(cè)風(fēng)箱負(fù)壓法，此法受漏風(fēng)等因素影響大，成本高，應(yīng)用此法的企業(yè)相對(duì)較少；

7、4、廢氣成分分析法，由于廢氣分析設(shè)備比較昂貴，設(shè)備壽命短，受設(shè)備條件制約大，生產(chǎn)成本高，很少企業(yè)運(yùn)用此法。

8、上述四種方法都無(wú)法實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程的精準(zhǔn)控制，只能大致判斷燒結(jié)終點(diǎn)位置。但由于燒結(jié)過(guò)程存在響應(yīng)慢、大滯后、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，判斷出的終點(diǎn)位置只是說(shuō)明了燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行的狀況。當(dāng)判斷出的終點(diǎn)位置與預(yù)定的位置出現(xiàn)偏差，這時(shí)再調(diào)整生產(chǎn)就為時(shí)已晚，因此如何提前預(yù)判燒結(jié)情況、并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使燒結(jié)終點(diǎn)位置精準(zhǔn)到達(dá)預(yù)設(shè)位置、并將燒結(jié)終點(diǎn)溫度控制在設(shè)計(jì)控制范圍內(nèi)，就顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)弊端，提供一種能夠精準(zhǔn)控制燒結(jié)終點(diǎn)的燒結(jié)方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種能夠精準(zhǔn)控制燒結(jié)終點(diǎn)的燒結(jié)方法，包括以下步驟：

4、s1、收集各風(fēng)箱廢氣的溫度數(shù)據(jù)，構(gòu)建風(fēng)箱位置和廢氣溫度的曲線方程，推算燒結(jié)終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)箱編號(hào)xmax、以及燒結(jié)終點(diǎn)的風(fēng)箱廢氣溫度tmax；

5、s2、根據(jù)推算燒結(jié)終點(diǎn)的風(fēng)箱位置，在其上游的合適位置選取三個(gè)監(jiān)測(cè)風(fēng)箱，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其廢氣溫度；

6、s3、根據(jù)三個(gè)監(jiān)測(cè)風(fēng)箱廢氣溫度，通過(guò)監(jiān)測(cè)風(fēng)箱廢氣溫度與預(yù)測(cè)溫度之間的偏差，來(lái)及時(shí)調(diào)整燒結(jié)情況、縮小偏差，確保燒結(jié)終點(diǎn)位置和燒結(jié)終點(diǎn)溫度達(dá)到步驟s1的預(yù)測(cè)范圍。

7、所述步驟s1中，風(fēng)箱位置xi、風(fēng)箱廢氣溫度ti的二次曲線關(guān)系為：

8、ti＝axi2+bxi+c

9、式中，xi為風(fēng)箱位置；

10、ti為風(fēng)箱廢氣溫度，單位為℃；

11、i為自然數(shù)，取值為1、2、…、n；n為風(fēng)箱總個(gè)數(shù)；

12、a、b、c均為常數(shù)系數(shù)，且a取自[-43，-32]，b取自[1212，1421]，c取自[-11986，-10865]。

13、所述風(fēng)箱廢氣的溫度數(shù)據(jù)收集批數(shù)不少于四批。

14、所述步驟s2中，選取位于中位點(diǎn)的風(fēng)箱作為第一監(jiān)測(cè)風(fēng)箱，選取第一監(jiān)測(cè)風(fēng)箱后的第二個(gè)風(fēng)箱作為第二監(jiān)測(cè)風(fēng)箱，選取預(yù)測(cè)燒結(jié)終點(diǎn)風(fēng)箱前端的第四個(gè)風(fēng)箱作為第三監(jiān)測(cè)風(fēng)箱。

15、所述步驟s3具體包括如下步驟：

16、s31、以12.3％tmax～15.7％tmax作為第一監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣標(biāo)準(zhǔn)溫度，若第一監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣溫度t1高于15.7％tmax，則適當(dāng)調(diào)小風(fēng)量，降低燃燒強(qiáng)度；若t1低于12.3％tmax，則適當(dāng)調(diào)大風(fēng)量，增加燃燒強(qiáng)度；

17、s32、以16.5％tmax～20.7％tmax作為第二監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣標(biāo)準(zhǔn)溫度，若第二監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣溫度t2位于16.5％tmax～20.7％tmax范圍內(nèi)，則保持步驟s31操作，無(wú)需其他調(diào)整；若t2高于20.7％tmax，則在繼續(xù)執(zhí)行s31步驟措施的同時(shí)，向燒結(jié)料表面噴吹氮?dú)?，降低垂直燒結(jié)速度；若t2低于16.5％tmax，在繼續(xù)執(zhí)行s31步驟措施的同時(shí)，向燒結(jié)料表面噴吹氧氣，提高垂直燒結(jié)速度；

18、s33、以24.6％tmax～31％tmax作為第三監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣標(biāo)準(zhǔn)溫度，若第三監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣溫度t3控制在24.6％tmax～31％tmax范圍內(nèi)，則無(wú)需其他調(diào)整；若t3高于31％tmax，在繼續(xù)執(zhí)行步驟s31、s32措施的同時(shí)、加快燒結(jié)機(jī)機(jī)速，避免過(guò)燒；若t3低于24.6％tmax，在繼續(xù)執(zhí)行步驟s31、s32步驟措施的同時(shí)、降低燒結(jié)機(jī)機(jī)速，避免欠燒。

19、所述步驟s31中，風(fēng)量的調(diào)節(jié)量根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算：

20、

21、其中，δq表示燒結(jié)風(fēng)量的調(diào)整量(單位：m3/h)；

22、a—料層面積(單位：m2)；

23、hm—原始料高(m)；

24、pn—風(fēng)箱負(fù)壓(kpa)；

25、cp—表示燒結(jié)風(fēng)的比熱容(單位：j/(kg·℃))；

26、ρ—表示燒結(jié)風(fēng)的密度(單位：kg/m3)；

27、δt1—表示第一監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣標(biāo)準(zhǔn)中值溫度14％tmax與第一監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的實(shí)際廢氣溫度t1之間的差值(單位：℃)。

28、所述步驟s32中，氮?dú)獾膰姶盗髁繛?.08δt2～0.11δt2?m3/h·℃，氧氣的噴吹流量為0.09δt2～0.12δt2?m3/h·℃；其中，δt2為第二監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣標(biāo)準(zhǔn)中值溫度18.6％tmax與實(shí)際監(jiān)測(cè)廢氣溫度t2之間差值的絕對(duì)值。

29、所述步驟s33中，燒結(jié)機(jī)機(jī)速的調(diào)整量為0.007δt3～0.00875δt3?m/s·℃；其中，δt3為第三監(jiān)測(cè)風(fēng)箱的廢氣標(biāo)準(zhǔn)中值溫度27.8％tmax與實(shí)際監(jiān)測(cè)廢氣溫度t3之間的差值。

30、本發(fā)明的有益效果是：

31、本發(fā)明提出了一種精準(zhǔn)控制燒結(jié)終點(diǎn)溫度的燒結(jié)方法，根據(jù)燒結(jié)過(guò)程的實(shí)時(shí)參數(shù)，合理判斷燒結(jié)狀態(tài)，并及時(shí)對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，可將燒結(jié)終點(diǎn)位置、燒結(jié)終點(diǎn)溫度都控制在預(yù)測(cè)范圍內(nèi)，杜絕了過(guò)燒和欠燒現(xiàn)象的發(fā)生，最終達(dá)到保質(zhì)提產(chǎn)降成本的目的，為生產(chǎn)調(diào)整贏得寶貴時(shí)間，促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)工序的穩(wěn)定順行。

32、本發(fā)明方法充分考慮到燒結(jié)過(guò)程的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)影響燒結(jié)過(guò)程的參數(shù)進(jìn)行逐一調(diào)整，且調(diào)整幅度不大，有效保持了燒結(jié)控制的穩(wěn)定。

33、本發(fā)明方法可以適用于不同規(guī)格、不同容積的燒結(jié)系統(tǒng)，具有廣泛的適應(yīng)性和通用性。