烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置及烧结机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置及烧结机，其中方法包括：通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中M个温度检测器位于中后部的风箱，且沿台车的运行方向均匀分布；对M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；根据N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据N个烧结终点生成平均烧结终点；根据N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据平均烧结终点生成平均烧结速度；以及根据N列垂直烧结速度和平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烧结生产过程控制
，尤其涉及一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置以及一种烧结机。
技术介绍
烧结生产是钢铁冶金领域的一个工序，是为其后道高炉生产工序提供优质的烧结矿，而烧结矿的质量将直接影响高炉生产过程。在烧结生产过程中，布到台车上的含碳混合料被点火后，在抽风的作用下，台车上的含碳混合料可从上层往下开始燃烧。在这一过程中台车宽度方向上，会受到边缘气流分布及料层偏西的影响以造成向下烧结速度出现偏差，这样使得到达机尾后矿饼从台车上翻下之时，断面就会出现过烧或者未烧透的情况，从而影响烧结矿的产量及质量。可以看出，出现上种过烧或者未烧透情况的主要原因实际就是台车宽度方向上含碳混合料的烧结终点不一致造成的。然而，目前国内外对烧结过程这种一致性的判断尚无定量的科学方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法。该方法实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。本专利技术的第二个目的在于提出一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种烧结机。为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，包括：通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；以及根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。根据本专利技术实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。为了实现上述目的，本专利技术第二方面实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，包括：检测温度生成模块，用于通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；温度曲线生成模块，用于对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；烧结终点生成模块，用于根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；烧结速度生成模块，用于根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；以及燃烧一致性指数生成模块，用于根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。根据本专利技术实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。为了实现上述目的，本专利技术第三方面实施例的烧结机，包括：台车；M个温度检测器，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；以及本专利技术第二方面实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置。根据本专利技术实施例的烧结机，可先对烧结机中后部风箱加装温度检测器，构成一个温度矩阵，之后对每列的温度值进行最小二乘法的拟合分析，即横坐标是检测点的位置，纵坐标是检测点的温度，拟合出5次的温度曲线，经过测试此5次曲线能够真实的反应温度变化趋势，然后，对曲线进行特征提取，以判断烧结终点，最后，定义燃烧一致性指数，并推导公式以得到燃烧一致性指数与温度检测值之间的关系式，实现了烧结过程燃烧一致性指数的定量判断，为操作人员调整后优化烧结过程提供了重要依据，并可以对调整的效果进行检验，从而提高了烧结矿的产量及质量。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1是根据本专利技术一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法的流程图；图2是根据本专利技术一个实施例的烧结机与温度检测器之间的位置关系的示例图；图3是根据本专利技术一个实施例的温度检测器安装位置的俯视示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的某风箱温度检测器安装位置的刨面示意图(即从结尾向机头方向观看)；图5是根据本专利技术一个实施例的风箱温度的曲线拟合、烧结终点判断的示例图；以及图6是根据本专利技术一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法、装置以及烧结机。图1是根据本专利技术一个实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法的流程图。如图1所示，该烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法可以包括：S101，通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N列检测温度矩阵，其中，M个温度检测器位于烧结机的中后部风箱，且沿台车的运行方向均匀分布。需要说明的是，本专利技术实施例的烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法可应用于烧结机上。在本专利技术的实施例中，可在烧结机的中后部风箱(一般是从烧结机的机尾向前60％的烧结机长度处，且靠近台车弊条处)安装M个温度检测器，且该M个温度检测器沿烧结机台车的运行方向均匀分布，每个温度检测器上具有N个测点，且每个温度检测器上的N个测点分别沿着台车的宽度方向均匀分布，这样可以组成M行N列的检测温度矩阵。其中，温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，其特征在于，包括以下步骤：通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。

【技术特征摘要】
1.一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断方法，其特征在于，包括以下步骤：通过M个温度检测器及每个温度检测器上的N个测点检测台车上烧结混合料被抽风燃烧后的废气温度以生成M*N检测温度矩阵，其中，所述M个温度检测器位于所述烧结机的中后部风箱，且沿所述台车的运行方向均匀分布；对所述M*N检测温度矩阵中的每一列进行曲线拟合以生成N列温度曲线，其中，所述温度曲线为采用最小二乘法拟合5次温度曲线；根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点；根据所述N个烧结终点生成N列垂直烧结速度，并根据所述平均烧结终点生成平均烧结速度；根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每列温度曲线所对应的多项函数式如下：fi(xi)＝axi5+bxi4+cxi3+dxi2+exi1+fi其中，fi(xi)为第i列温度曲线所对应的函数式，a、b、c、d、e、f分别为所述多项函数式的系数，分别表示5次项系数、4次项系数、3次项系数、2次项系数、1次项系数及常数项；xi为第i列温度拟合曲线函数的自变量。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述N列温度曲线生成N个烧结终点，并根据所述N个烧结终点生成平均烧结终点，具体包括：对所述每列温度曲线求一阶导数以得到对应的斜率函数，其中，所述每列温度曲线对应的斜率函数所对应的函数式如下：fi(xi)'＝5axi4+4bxi3+3cxi2+2dxi1+e；令fi(xi)'＝0，求得的xi作为所述每列温度曲线对应的烧结终点；以及对所述每列温度曲线对应的烧结终点求平均以得到平均烧结终点。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每列垂直烧结速度通过以下公式获得：Vi=Hi*VSBTPi]]>其中，Vi为第i列垂直烧结速度，Hi为第i列上烧结混合料的料层厚度，VS为所述台
\t车的速度，BTPi为第i列温度曲线对应的烧结终点。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述N列垂直烧结速度和所述平均烧结速度生成对应的N个燃烧一致性指数，具体包括：分别将每列垂直烧结速度与所述平均烧结速度的比值作为对应的每个燃烧一致性指数。6.一种烧结过程中燃烧一致性的在线判断装置，其特征在于，包括：检测温度生成模块，用于通过M个温度检测器及每个温...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫，赵东兴，冀留庆，李诗京，张革，
申请(专利权)人：中钢设备有限公司，北京国冶锐诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11