一種燒結鋪底料消耗量和層厚軟測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種燒結鋪底料消耗量和鋪底料層厚的測量方法及裝置，以及對測量得到的鋪底料層厚控制的方法及裝置。本發明的目的是通過測量的方式，實時得出鋪底料消耗量及鋪底料層厚，判斷測量的層厚是否滿足要求，進而對鋪底料倉下閥門進行自動調節，實現對鋪底料消耗量及鋪底層厚精確控制，達到提高燒結礦質量的目標。
【專利說明】一種燒結鋪底料消耗量和層厚軟測量方法及裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及燒結工藝【技術領域】，特別是一種燒結鋪底料消耗量和層厚軟測量方法 及裝置。

【背景技術】
[0002] 鋼鐵生產過程中的燒結是指將各種粉狀含鐵原料配入適量的燃料、熔劑和水，經 混合和造球后在燒結設備上點火燃燒，使之發生一系列物理化學變化，將礦粉顆粒粘結成 塊的過程。燒結過程中，為了保證料層透氣性以提高燒結質量和效率，同時也為了避免燒結 臺車篦條與燒結物料直接接觸而產生高強度磨損，在燒結臺車上鋪混合料之前，應先在燒 結機臺車的蓖條上鋪一層粒度較粗的物料，這層粗料叫做鋪底料。
[0003] -般來說，鋪底料采用燒結成品礦中8_16mm粒級的成品通過皮帶運送到鋪底料 倉，臺車運行后，先鋪底料，然后在鋪底料的基礎上鋪混合料，然后抽風點火啟動燒結過程。 鋪底料可以有效阻擋大量粉末被抽風機抽入煙道，減少廢氣中的含塵量，延長抽風機轉子 的使用壽命；鋪底料還可以防止燒結礦粘結篦條，使有效抽風面積保持不變，氣流分布均 勻，從而提高燒結質量和效率。
[0004] 同時需要嚴格控制鋪底料層厚：如果鋪底料層厚度太厚，一方面會增加鋪底料使 用量，造成成本增加和資源浪費，同時還影響料層的透氣性；如果鋪底料層厚太薄，在燒結 過程中，當燃燒帶下達到篦條時，燃燒帶的高溫廢氣可能將篦條燒壞或把已經熔融的液相 粘連到篦條上，造成篦條燒損嚴重，損壞燒結設備，縮短設備使用壽命，增加篦條等設備的 購置費及其人工成本。而計算鋪底料倉下料流量（消耗量），是為了更加精確地控制鋪底料 層厚，下料流量的多少決定了層厚的大小。
[0005] 目前，鋪底料的使用量只能靠調節鋪底料倉的下閥門開度來控制鋪到臺車上的鋪 底料量，而下閥門反復使用，會有一定的磨損，且隨著使用時間的不同，磨損量也不同。導致 在同樣的開度下，下料量被改變。進一步導致鋪底料量不能被準確控制，更不能實時得出鋪 底料層厚。而且，燒結廠只是在調試運行或者停機檢修時，才對鋪底料下料量進行調節。一 旦鋪底料下料量被調整，即使不合適，也只能等到下次調試運行或者是停機檢修時才能校 正，這種方式調節不精確，且調節周期長，不能實現實時調節和測量鋪底料量及層厚，達不 到提高燒結礦產量及質量的目的。


【發明內容】

[0006] 本發明實施例中提供了一種測量的方式，實時得出鋪底料下料量及鋪底料層厚， 最終達到提高燒結礦質量的目標。
[0007] 本發明提供了一種燒結鋪底料消耗量測量方法，包括：
[0008] 采集從（te-T)至當前時間t。周期T內分鐘平均燒結機機速；
[0009] 根據所述周期T內分鐘平均燒結機機速計算周期T內燒結機平均機速；
[0010] 采集從αε-Τ)至當前時間t。周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值； toon] 根據所述周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值確定鋪底料倉料位狀態；
[0012] 根據所述周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位狀態及所述周期T內燒結機平均速 度，計算周期T內鋪底料消耗量。
[0013] 優選地，所述周期T內分鐘平均燒結機機速計算周期T內燒結機平均機速步驟 為：

【權利要求】
1. 一種燒結鋪底料消耗量測量方法，其特征在于，包括： 采集從（k-T)至當前時間t。周期T內分鐘平均燒結機機速； 根據所述周期T內分鐘平均燒結機機速計算周期T內燒結機平均機速； 采集從（k-T)至當前時間t。周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值； 根據所述周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值確定鋪底料倉料位狀態； 根據所述周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位狀態及所述周期T內燒結機平均速度， 計算周期T內鋪底料消耗量。
2. 根據權利要求1所述的燒結鋪底料消耗量測量方法，其特征在于，根據所述周期T內 分鐘平均燒結機機速計算周期T內燒結機平均機速步驟為：
f 其中，SSpeed[l]為周期T內時間點αε-Τ)到（te-T+l)對應的分鐘平均燒結機機速；SSpeed[T]為周期T內時間點（te_l)到t。對應的分鐘平均燒結機機速；SSpeed[i]為周期 T內時間點（t「（(T-i)+l))到（t「(T-i))對應的分鐘平均燒結機機速；iSIXT]lη代 表任一周期。
3. 根據權利要求1所述的燒結鋪底料消耗量測量方法，其特征在于，根據所述周期T內 分鐘時間點的鋪底料倉料位值確定鋪底料倉料位狀態，包括： 確定周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值；其中，當前分鐘時間點t。對應的鋪底料 倉料位是MLevel[T+1]，分鐘時間點（te_T)對應的鋪底料倉料位是MLevel[1]，分鐘時間點 (tc-T+(i-l))對應的鋪墊料倉位MLevel[i],iG[l?T+1]; 判斷MLevel[T+1]，MLevel[T]，…MLevel[i]…，MLevel[2]，MLevel[1]之間的關系； 如果MLevel[T+1]〈MLevel[T]〈·…〈MLevel[2]〈MLevel[1]，則確定鋪底料倉料位狀態 處于下降狀態； 如果MLevel[T+1]>MLevel[T] 乂…〉MLevel[2]>MLevel[1]，則確定鋪底料倉料位狀態 處于上升狀態； 如果 MLevel[1]<MLevel[2]<. . . <MLevel[i],MLevel[i]>MLevel[i+1]>. . . >MLevel[T+1], 則確定鋪底料倉料位狀態處于上升轉為下降狀態； 如果 MLevel[1]>MLevel[2]>. . . >MLevel[i],MLevel[i]<MLevel[i+1]<. . . <MLevel[T+1], 則確定鋪底料倉料位狀態處于下降轉為上升狀態。
4. 根據權利要求3所述的燒結鋪底料消耗量測量方法，其特征在于，根據所述鋪底料 倉料位狀態計算周期T內鋪底料消耗量： a. 如果鋪底料倉料位狀態處于下降狀態，按照下述方法計算鋪底料消耗量： AMConsume(n) -^ (i/iereifi] -MLeve 1[?- l])t "!丨 b. 如果鋪底料倉料位狀態處于上升狀態，按照下述方法計算鋪底料消耗量：
其中Cs為單位機速下鋪底料消耗量； c. 如果鋪底料倉料位狀態處于上升轉下降狀態，按照下述方法計算鋪底料消耗量： km + E (規n'c'/W -麗- 1]); I-Li-A+l 其中，k(k〈T+i)表示上升轉下降狀態的拐點； d. 如果鋪底料倉料位狀態處于下降轉上升狀態，按照下述方法計算鋪底料消耗量： AMConsumein)=^{MLevel[i} -Ml,evel[i-I]) + ^ (C. ·SSpeediiJ)ι ?=2 .,'=/；-十I 其中，k(k〈T+l)表示下降轉上升狀態的拐點。
5. 根據權利要求4所述的燒結鋪底料消耗量測量方法，其特征在于，按照下述方法獲 得所述單位機速下鋪底料消耗量為： (1) 根據下降狀態的任一周期鋪底料消耗量和燒結機平均機速，得到單位機速下鋪底 料消耗Cs，計算公式為€=Γ(/7)=令*其中,η代表下降狀態的任一周期; 或者， (2) 如果連續出現count個周期呈下降狀態： A.根據下降狀態的任一周期鋪底料消耗量和燒結機平均機速，得到單位機速下鋪底料 消耗C(η)，計算公式為?(//) = -:-'----·-- I其中，η為下降狀態的任周期； ASSpcodin) Β.求count個周期C(η)的平均值，得到單位機速下鋪底料消耗量，計算方法如下：
其中，count表示連續處于下降狀態的周期個數。
6. -種燒結鋪底料層厚測量方法，其特征在于，包括： 根據權利要求1-5任一項燒結鋪底料消耗量測量方法，測量周期T內燒結鋪底料消耗 量AMConsume(η); 計算周期T內燒結鋪底料的體積V(η)，方法如下： =m0nslmt^5其中，P表示鋪底料密度，可測試得到； Pe 計算周期T內鋪底料在臺車上所鋪長度L(η)，方法如下：
計算周期T內平均鋪底料層厚H(η)，方法如下：
^其中，W表示臺車寬度，W可測試得到，為定 值。
7. -種燒結鋪底料層厚控制方法，其特征在于，包括： 根據權利要求1-5燒結鋪底料消耗量測量方法，測量周期T內燒結鋪底料消耗量； 根據所述燒結鋪底料消耗量，測量周期T內平均鋪底料層厚； 判斷所述燒結鋪底料層厚與設定值之間的關系； 當所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，小于閥門最大開度對應流量的1 %，則 控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度不變； 當所述燒結鋪底料層厚大于設定值、且所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值大 于閥門最大開度對應流量的1%，則控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調小； 當所述燒結鋪底料層厚小于設定值、且所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值大 于閥門最大開度對應流量的1 %，則控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調大。
8. 根據權利要求7所述的燒結鋪底料層厚控制方法，其特征在于，所述的控制鋪底料 倉下料電動閥閥門開度調小，包括： 如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，大于閥門最大開度對應流量的5%， 按照調節幅度為5%控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調小； 如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，小于閥門最大開度對應流量的5%， 按照調節幅度為1 %控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調小。
9. 根據權利要求7所述的燒結鋪底料層厚控制方法，其特征在于，所述的控制鋪底料 倉下料電動閥閥門開度調大，包括： 如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，大于閥門最大開度對應流量的5%， 按照調節幅度為5%控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調大； 如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，小于閥門最大開度對應流量的5%， 按照調節幅度為1 %控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調大。
10. -種燒結鋪底料消耗量測量裝置，其特征在于，包括： 機速采集單元，用于采集從（k-T)至當前時間t。周期T內分鐘平均燒結機機速； 平均機速計算單元，用于根據所述周期T內分鐘平均燒結機機速計算周期T內燒結機 平均機速； 鋪底料倉料位值采集單元，用于采集從（k-T)至當前時間t。周期T內分鐘時間點的鋪 底料倉料位值； 鋪底料倉料位狀態確定單元，用于根據所述周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值確 定鋪底料倉料位狀態； 鋪底料消耗量計算單元，用于根據所述周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位狀態及所 述周期T內燒結機平均速度，計算周期T內鋪底料消耗量。
11. 根據權利要求10所述的燒結鋪底料消耗量測量裝置，其特征在于，所述平均機速 τ 計算單元，利用,, ,JiSSpaer/b]計算周期T內燒結機平均機速，其中， A55pced(n)=----, SSpeed[l]為周期T內時間點（te_T)到（te_T+l)對應的分鐘平均燒結機機速；SSpeed[T]為周期T內時間點（te_l)到t。對應的分鐘平均燒結機機速；SSpeed[i]為周期 T內時間點（t「（(T-i)+l))到（t「(T-i))對應的分鐘平均燒結機機速；ie[l，T];η代表 任一周期。
12. 根據權利要求10所述的燒結鋪底料消耗量測量裝置，其特征在于，所述的鋪底料 倉料位狀態確定單元，包括： 鋪底料倉料位值確定單元，用于確定周期T內分鐘時間點的鋪底料倉料位值；其中，當 前分鐘時間點t。對應的鋪底料倉料位是MLevel[Τ+1]，分鐘時間點（t。-!1)對應的鋪底料倉 料位是MLevel[1]，分鐘時間點（te-T+ (i-1))對應的鋪墊料倉位MLevel[i]，iG[l?T+l]I 判斷單兀，用于判斷MLevel[T+l],MLevel[Τ]，…MLevel[i]...,MLevel[2],MLevel[1] 之間的關系； 狀態確定單兀，用于如果MLevel[T+l]〈MLevel[T]〈·· ·〈MLevel[2]〈MLevel[1]，則確定 鋪底料倉料位狀態處于下降狀態； 如果MLevel[T+l]>MLevel[T] 乂…〉MLevel[2]>MLevel[1]，則確定鋪底料倉料位狀態 處于上升狀態； 如果 MLevel[1]<MLevel[2]<. . . <MLevel[i],MLevel[i]>MLevel[i+1]>. . . >MLevel[T+l], 則確定鋪底料倉料位狀態處于上升轉為下降狀態； 如果 MLevel[1]>MLevel[2]>. . . >MLevel[i],MLevel[i]<MLevel[i+1]<. . . <MLevel[T+l], 則確定鋪底料倉料位狀態處于下降轉為上升狀態。
13. 根據權利要求10所述的燒結鋪底料消耗量測量裝置，其特征在于，所述的鋪底料 消耗量計算單元，包括： 第一計算單元，用于計算下降狀態的鋪底料消耗量，計算公式為： I+i AMConsumein)=^(Μ/,ονο/[?1~,IfLeveflf- 1]); ;-η I- 第二計算單元，用于計算上升狀態的鋪底料消耗量，計算公式為：AMConsumcin)= ^ (?； · 5；Spe?/[/])Cs ; 第三計算單元，用于計算上升轉下降狀態的鋪底料消耗量，計算公式為： k Γ+Ι AMComu膨("）：[(6'? · SSpeeaf/]) +[ (Mere./[/] -見 ?-I 其中，k(k〈T+l)表示上升轉下降狀態的拐點； 第四計算單元，用于計算下降轉上升狀態的鋪底料消耗量，計算公式為：
其中，k(k〈T+l)表示下降轉上升狀態的拐點。
14. 一種燒結鋪底料層厚測量裝置，其特征在于，包括權利要求10-13所述的燒結鋪底 料消耗量測量裝置和層厚計算單元，層厚計算單元用于計算周期T內平均鋪底料層厚。
15. -種燒結鋪底料層厚控制裝置，其特征在于，包括： 權利要求10-13所述的燒結鋪底料消耗量測量裝置，用于獲得周期T內鋪底料消耗 量； 層厚計算單元，用于計算周期T內平均鋪底料層厚； 層厚判斷單元，用于判斷所述的鋪底料層厚與設定值之間的關系，以及； 第一控制單元，用于當所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，小于閥門最大開 度對應流量的1 %，則控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度不變； 第二控制單元，用于當所述燒結鋪底料層厚大于設定值、且所述燒結鋪底料層厚與設 定值的差的絕對值大于閥門最大開度對應流量的1%，則控制鋪底料倉下料電動閥閥門開 度調小； 第三控制單元，用于當所述燒結鋪底料層厚小于設定值、且所述燒結鋪底料層厚與設 定值的差的絕對值大于閥門最大開度對應流量的1 %，則控制鋪底料倉下料電動閥閥門開 度調大。
16. 根據權利要求15所述的一種燒結鋪底料層厚控制裝置，其特征在于，所述的第二 控制單元，包括：第一粗調單元和第一微調單元； 第一粗調單元，用于如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，大于閥門最大 開度對應流量的5%時，按照調節幅度為5%控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調小； 第一微調單元，用于如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，按照調節幅度 為1%控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調小。
17. 根據權利要求15所述的一種燒結鋪底料層厚控制裝置，其特征在于，所述的第三 控制單元，包括：第二粗調單元和第二微調單元； 第二粗調單元，用于如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，大于閥門最大 開度對應流量的5%時，按照調節幅度為5%控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調大； 第二微調單元，用于如果所述燒結鋪底料層厚與設定值的差的絕對值，小于閥門最大 開度對應流量的5%時，按照調節幅度為1%控制鋪底料倉下料電動閥閥門開度調大。
【文檔編號】G01B21/08GK104316129SQ201410545134
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】曾輝, 李宗平, 孫英 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司