一种烧结矿竖式冷却炉装置以及冷却方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种烧结矿竖式冷却炉装置以及冷却方法，包括皮带输送单元、冷却炉、鼓风机、引风机、余热锅炉和控制单元；皮带输送单元用于将需冷却的烧结矿输入冷却炉；振动定量给矿器与冷却炉的出料口连通，冷却炉的出风口与余热锅炉的进风口连通；鼓风机的进风口与空气连通，鼓风机的出风口与冷却炉的进风口连通；引风机的出风口与鼓风机的进风口连通，引风机的进风口与余热锅炉的出风口连通；本发明专利技术利用BP神经网络模型建模方法，根据输入量和输出量的关系调整冷却区烧结矿的重量值、引风机进风口开度值和鼓风机进风口开度值，保证了冷却后烧结矿的温度达到行业标准，提高了冷却炉出风口温度的稳定性，使冷却机废气中的热量能够得到充分利用。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结矿竖式冷却炉装置以及冷却方法
本专利技术涉及冶金工业余热利用
，尤其是涉及一种烧结矿竖式冷却炉装置以及冷却方法。
技术介绍
钢铁工业是国民经济重要的基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15%，是节能减排的重点行业；在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗较高，一般为钢铁企业总能耗的10-15%；目前，烧结矿利用空气介质经过带式冷却机或环式冷却机进行冷却，在烧结矿的冷却的过程中，热能以废气的方式散发，废气温度在约在100℃-400℃之间，在烧结工序总能耗中，有近50%热能以烧结机烟气和冷却机废气的形式排放，造成了极大的能源浪费；而行业标准规定：冷却炉出料口烧结矿的温度为90℃-200℃，冷却炉出风口的风温为600℃，这就需要根据进入冷却炉的烧结矿的重量实时的调整引风机吹出冷却风的风温和风量，以达到快速冷却烧结矿的目的；但是，现有带式冷却机或环式冷却机的冷却炉所使用的引风机进风口与空气直接连通，即冷却风为空气，空气的温度恒定，当进入冷却炉的烧结矿的重量明显减少时，引风机做提供的冷却风风温并不能随之调整，容易导致烧结矿过渡冷却的情况发生，还容易导致带式冷却机或环式冷却机的出风口风温不稳定；同时，现有技术中，调节引风机风量时，需要工作人员根据经验手动调节，同样容易导致冷却机出风口风温不稳定，冷却机废气中的热量无法循环利用，造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烧结矿竖式冷却炉装置及冷却方法，用以解决传统的带式冷却机或环式冷却机存在的引风机提供的冷却风温度无法调节的问题，还解决了传统技术中调整引风机的风量时，需要工作人员根据经验手动调整，容易导致冷却炉的出风口风温不稳定，冷却机废气中的热量无法循环利用，造成资源浪费的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种烧结矿竖式冷却炉装置，其特征在于：包括皮带输送单元、冷却炉、鼓风机、引风机、余热锅炉和控制单元；皮带输送单元用于将需冷却的烧结矿输入冷却炉；冷却炉包括送料口、出料口、预存区、冷却区、进风口、出风口和振动定量给矿器；送料口开设在预存区顶部，预存区底部与冷却区的顶部连通，出料口开设在冷却区的底部，振动定量给矿器与出料口连通，冷却后的烧结矿通过出料口由振动定量给矿器排出冷却炉；冷却炉的进风口开设在冷却区下部，冷却炉的进风口用于输入冷却风；冷却炉的出风口开设在预存区下部，冷却炉的出风口用于排出冷却炉内的热风，冷却炉的出风口与余热锅炉的进风口连通；鼓风机的进风口与空气连通，鼓风机的出风口与冷却炉的进风口连通；引风机的出风口与鼓风机的进风口连通，引风机的进风口与余热锅炉的出风口连通；控制单元包括第一称重传感器、第二称重传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、电子流量阀和工控机，电子流量阀设置在预存区和冷却区的连通处，电子流量阀用于控制烧结矿由预存区进入冷却区的速率；第一称重传感器设置在预存区的底部，第二称重传感器设置在冷却区的底部；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别设置在预存区、冷却区、出料口和出风口，第一称重传感器、第二称重传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器的数据输出端均与工控机的输入端通信连接，工控机的控制输出端与电子流量阀的控制输入端连接，工控机的控制输出端还通过阀门控制系统与鼓风机进口阀门和引风机进口阀门的输入端连接。所述第一称重传感器和第二称重传感器均采用以高温应变电阻为核心的高温称重传感器。所述的第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器可采用红外温度测量仪、红外热电偶或者光纤温度测量仪器中的任意一种。一种烧结矿冷却方法，包括以下步骤：A：定义BP神经网络模型的输入量（引风机进风口开度、鼓风机进风口开度和冷却区烧结矿的重量）和输出量（出料口烧结矿温度和出风口温度），建立BP神经网络模型；B：当BP神经网络模型的误差精度满足要求时，得到输入量和输出量的关系，进而得到满足行业标准（出料口烧结矿的温度为90℃-200℃，冷却炉出风口的风温为600℃）条件时输入量的值；C：工控机控制电子流量阀、引风机进风口开度和鼓风机进风口开度，使冷却区烧结矿的重量值、引风机进风口开度值和鼓风机进风口开度值与步骤B得到的输入量的值相等。所述的步骤A包括以下步骤：A1：输入量为引风机进风口开度、鼓风机进风口开度和冷却区烧结矿的重量，其中预存区烧结矿的温度由第一温度传感器实时测得，电子流量阀开度由电子流量阀实时反馈给工控机；输出量为出料口烧结矿温度和出风口温度，其中出料口烧结矿温度由第三温度传感器实时测得，出风口温度由第四温度传感器实时测得；A2：利用烧结矿冷却的历史数据，采用至少10个不同时刻的输入量和输出量数据作为样本，训练BP神经网络模型。所述的步骤C包括以下步骤：C1：工控机由小到大调整电子流量阀开度的大小，直至第一称重传感器和第二称重传感器所测得的重量值的差值稳定不变并与步骤C中冷却区烧结矿的重量值相等；C2：工控机由小到大调整引风机进风口开度值和鼓风机进风口开度值，直至引风机进风口开度值和鼓风机进风口开度值与步骤B得到的引风机进风口开度值和鼓风机进风口开度值相等。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的一种烧结矿竖式冷却炉装置，采用了引风机和鼓风机共同提供冷却风的方式，鼓风机的风源采用空气，引风机的风源采用余热锅炉废气，空气的温度值低于余热锅炉废气的温度值，两者相结合，通过调整鼓风机进口阀门的开度和引风机进口阀门的开度能够有效的调节冷却风的风温，保证了烧结矿的冷却质量符合行业标准，还保证了冷却炉出风口风温的稳定，使冷却机废气能够得到有效的利用，大大节约的能源；本专利技术所述的一种烧结矿冷却方法，利用BP神经网络模型建模方法，确定烧结矿冷却过程中竖式冷却炉装置内的数学模型，根据BP神经网络模型中输入量和输出量的关系，确定冷却区烧结矿的重量值、引风机进风口开度值和鼓风机进风口开度值，保证了冷却后的烧结矿温度达到行业标准，也提高了冷却炉出风口的温度的稳定性，使冷却机废气中的热量能够得到充分利用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术所述一种烧结矿竖式冷却炉装置的结构示意图。图2为本专利技术所述一种烧结矿竖式冷却炉装置的电气连接示意图。图3为本专利技术所述一种烧结矿冷却方法的方法流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结矿竖式冷却炉装置，其特征在于：包括皮带输送单元、冷却炉、鼓风机、引风机、余热锅炉和控制单元；皮带输送单元用于将需冷却的烧结矿输入冷却炉；冷却炉包括送料口、出料口、预存区、冷却区、进风口、出风口和振动定量给矿器；送料口开设在预存区顶部，预存区底部与冷却区的顶部连通，出料口开设在冷却区的底部，振动定量给矿器与出料口连通，冷却后的烧结矿通过出料口由振动定量给矿器排出冷却炉；冷却炉的进风口开设在冷却区下部，冷却炉的进风口用于输入冷却风；冷却炉的出风口开设在预存区下部，冷却炉的出风口用于排出冷却炉内的热风，冷却炉的出风口与余热锅炉的进风口连通；鼓风机的进风口与空气连通，鼓风机的出风口与冷却炉的进风口连通；引风机的出风口与鼓风机的进风口连通，引风机的进风口与余热锅炉的出风口连通；控制单元包括第一称重传感器、第二称重传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、电子流量阀和工控机，电子流量阀设置在预存区和冷却区的连通处，电子流量阀用于控制烧结矿由预存区进入冷却区的速率；第一称重传感器设置在预存区的底部，第二称重传感器设置在冷却区的底部；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别设置在预存区、冷却区、出料口和出风口，第一称重传感器、第二称重传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器的数据输出端均与工控机的输入端通信连接，工控机的控制输出端与电子流量阀的控制输入端连接，工控机的控制输出端还通过阀门控制系统与鼓风机进口阀门和引风机进口阀门的输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种烧结矿竖式冷却炉装置，其特征在于：包括皮带输送单元、冷却炉、鼓风机、引风机、余热锅炉和控制单元；皮带输送单元用于将需冷却的烧结矿输入冷却炉；冷却炉包括送料口、出料口、预存区、冷却区、进风口、出风口和振动定量给矿器；送料口开设在预存区顶部，预存区底部与冷却区的顶部连通，出料口开设在冷却区的底部，振动定量给矿器与出料口连通，冷却后的烧结矿通过出料口由振动定量给矿器排出冷却炉；冷却炉的进风口开设在冷却区下部，冷却炉的进风口用于输入冷却风；冷却炉的出风口开设在预存区下部，冷却炉的出风口用于排出冷却炉内的热风，冷却炉的出风口与余热锅炉的进风口连通；鼓风机的进风口与空气连通，鼓风机的出风口与冷却炉的进风口连通；引风机的出风口与鼓风机的进风口连通，引风机的进风口与余热锅炉的出风口连通；控制单元包括第一称重传感器、第二称重传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、电子流量阀和工控机，电子流量阀设置在预存区和冷却区的连通处，电子流量阀用于控制烧结矿由预存区进入冷却区的速率；第一称重传感器设置在预存区的底部，第二称重传感器设置在冷却区的底部；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别设置在预存区、冷却区、出料口和出风口，第一称重传感器、第二称重传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器的数据输出端均与工控机的输入端通信连接，工控机的控制输出端与电子流量阀的控制输入端连接，工控机的控制输出端还通过阀门控制系统与鼓风机进口阀门和引风机进口阀门的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种烧结矿竖式冷却炉装置，其特征在于：所述第一称重传感器和第二称重传感器均采用以高温应变电阻为核心的高温称重传感器。3.根据权利要求1所述的一种烧结矿竖式冷却炉装置，其特征在于：所述的第一温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建明，王为术，杨旭，王成凤，赵明明，郭香静，白磊，陈嘉琦，彭辉，白利芳，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41