一种通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法技术

本发明专利技术提出一种通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，通过在回转窑窑头罩上增设超声波测温测距分析仪，实时在线监测沿窑长方向线上的温度。在沿窑长方向的窑身上安装一系列二次风嘴，根据所测点温度与目标温度的差异，改变对应点二次风嘴的风量，或者调整从还原回转窑的窑头和/或窑尾加入还原性燃料的量。确保沿窑长方向窑内温度场的均匀。防止局部温度过高或过低，避免了回转窑内结圈的出现，为还原物料提供了更长的高温带，产品质量指标得到显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法
本专利技术涉及一种控制还原回转窑温度的方法，具体涉及一种通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，属于回转窑

技术介绍
环保部门早已对SO2和NOx排放收费，随着碳减排压力加剧，中国碳排放权交易系统即将运行，CO2排放也将逐步纳入缴费范围。传统长流程将给钢企带来比短流程更高的成本负担；世界钢铁发展趋势逐步由“高炉-转炉”长流程向“直接还原(废钢)-电炉”短流程过渡，美国的电炉钢比将由66.8％提高到70％，许多高炉将被关闭或是暂时闲置；直接还原+电炉短流程是钢铁产业绿色低碳高效发展的方向，美国纽柯钢铁公司短流程的吨钢成本比采用高炉-转炉流程的共和钢公司降低近50-60美元。直接还原是将铁氧化物在不熔化、不造渣条件下，进行固态还原，生产金属铁产品，即直接还原铁(DRI)。直接还原方法具有以下优势：缩短钢铁生产流程、摆脱对焦煤资源的依赖，改善能源结构；降低吨钢能耗、节能减排，促使钢铁产业的可持续发展；优化钢铁产品结构，生产优质钢、纯净钢的重要原料；生产优质纯净钢铸锻件坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，还原回转窑(1)上设有超声波测温测距分析仪(2)，还原回转窑(1)的窑身分为n段，每一段窑身上设有二次风喷口(3)，并且每一处二次风喷口(3)与风机(4)连接；该方法包括以下步骤：/n1)将待还原物料装入还原回转窑(1)内，在还原回转窑(1)的窑头(101)和窑尾(102)位置加入还原性燃料，从每一段窑身上的二次风喷口(3)喷入二次风；/n2)在还原回转窑(1)的窑头(101)位置设有烧嘴(103)，待还原物料在还原回转窑(1)内，经过还原性燃料的燃烧和还原，获得金属化物料；/n3)超声波测温测距分析仪(2)检测还原回转窑(1)的每一段...

【技术特征摘要】
1.一种通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，还原回转窑(1)上设有超声波测温测距分析仪(2)，还原回转窑(1)的窑身分为n段，每一段窑身上设有二次风喷口(3)，并且每一处二次风喷口(3)与风机(4)连接；该方法包括以下步骤：
1)将待还原物料装入还原回转窑(1)内，在还原回转窑(1)的窑头(101)和窑尾(102)位置加入还原性燃料，从每一段窑身上的二次风喷口(3)喷入二次风；
2)在还原回转窑(1)的窑头(101)位置设有烧嘴(103)，待还原物料在还原回转窑(1)内，经过还原性燃料的燃烧和还原，获得金属化物料；
3)超声波测温测距分析仪(2)检测还原回转窑(1)的每一段窑身位置的气氛温度，并记录对应第i段窑身位置的气氛温度Ti，其中i＝1,2,……,n；
4)根据待还原物料的目标还原温度T0，比较目标还原温度T0和第i段窑身位置的气氛温度Ti：
若该段窑身位置的气氛温度在(1±10％)T0的范围内，则该段保持当前工艺条件不变，继续运行；
若该段窑身位置的气氛温度超出(1±10％)T0的范围内，则进行步骤5)；
5)调节与第i段窑身位置上二次风喷口(3)连接的风机(4)，从而调整第i段窑身位置上的二次风进风量；超声波测温测距分析仪(2)再次检测还原回转窑(1)的该段窑身位置的气氛温度Ti，比较目标还原温度T0和第i段窑身位置的气氛温度Ti：
若调整该段窑身位置上的二次风进风量后，该段窑身位置的气氛温度Ti在(1±10％)T0的范围内，则该段保持当前二次进风量不变，温度调整完成；
若调整该段窑身位置上的二次风进风量后，该段窑身位置的实时气氛温度Ti超出(1±10％)T0的范围内，则进行步骤6)；
6)调节从窑头(101)和/或窑尾(102)位置加入还原性燃料的量，使得第i段窑身位置的气氛温度Ti在(1±10％)T0的范围内。


2.根据权利要求1所述的通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，其特征在于：比较目标还原温度T0和第i段窑身位置的气氛温度Ti具体为：计算第i段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值△E：
ΔE＝Ti-T0。


3.根据权利要求2所述的通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，其特征在于：步骤5)具体为：
5a)调节与第i段窑身位置上二次风喷口(3)连接的风机(4)，从而调整第i段窑身位置上的二次风进风量；
5b)超声波测温测距分析仪(2)再次检测还原回转窑(1)的该段窑身位置的气氛温度Ti，比较目标还原温度T0与调整后第i段窑身位置的气氛温度Ti，得出差值△E；
进行分析和比较：
5b1)若调整该段窑身位置上的二次风进风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值△E在±(5-20)℃范围(优选为±10℃范围)内，则该段保持当前二次进风量不变，温度调整完成；
5b2)若调整该段窑身位置上的二次风进风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值的绝对值|ΔE|在逐渐减小，则该段保持当前调整后的二次进风量；
若调整该段窑身位置上的二次风进风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值的绝对值|ΔE|不再减小，并且△E在±(5-20)℃范围(优选为±10℃范围)内，则该段保持当前二次进风量不变，温度调整完成；
若调整该段窑身位置上的二次风进风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值△E超出±(5-20)℃范围(优选为超出±10℃范围)，并且|ΔE|不再减小或者反而增大，则进行步骤6)。


4.根据权利要求3所述的通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，其特征在于：步骤6)具体为：超声波测温测距分析仪(2)检测：调整二次风进风量后，气氛温度与目标还原温度的差值△E超出±(5-20)℃范围(优选为超出±10℃范围)，并且|ΔE|不再减小或者反而增大，判断该段窑身位置处于整个还原回转窑(1)的位置：
6a)若该段窑身位于整个还原回转窑(1)窑身前段1/3或1/2的区段内，通过调整从窑头(101)加入还原性燃料的量，使得该段窑身位置的气氛温度Ti在(1±10％)T0的范围内；
6b)若该段窑身位于整个还原回转窑(1)窑身后段2/3或1/2的区段内，通过调整从窑尾(102)加入还原性燃料的量，使得该段窑身位置的气氛温度Ti在(1±10％)T0的范围内。


5.根据权利要求4所述的通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，其特征在于：在还原回转窑(1)的窑头(101)喷入风；步骤6a)具体为：
6a1)该段窑身位于整个还原回转窑(1)窑身前段1/3或1/2的区段内，首先调整窑头(101)位置喷入风的风量；
6a2)超声波测温测距分析仪(2)再次检测该段窑身位置的气氛温度Ti，比较目标还原温度T0与调整后第i段窑身位置的气氛温度Ti，得出差值△E；
进行分析和比较：
6a201)若调整窑头位置喷入风的风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值△E在±(5-20)℃范围(优选为±10℃范围)内，则该段保持当前窑头位置喷入风的风量，温度调整完成；
6a202)若调整窑头位置喷入风的风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值|ΔE|在逐渐减小，则该段保持当前调整后的窑头位置喷入风的风量；
若调整窑头位置喷入风的风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值的绝对值|ΔE|不再减小，并且△E在±(5-20)℃范围(优选为±10℃范围)内，则该段保持当前二次进风量不变，温度调整完成；
若调整窑头位置喷入风的风量后，该段窑身位置的气氛温度与目标还原温度的差值△E超出±(5-20)℃范围(优选为超出±10℃范围)，并且差值的绝对值|ΔE|不再减小或者反而增大，则进行步骤6a3)；
6a3)通过调整从窑头(101)加入还原性燃料的量，超声波测温测距分析仪(2)再次检测该段窑身位置的气氛温度Ti：
若调整从窑头(101)加入还原性燃料的量后，该段窑身位置的气氛温度Ti在(1±10％)T0的范围内，则保持当前从窑头(101)加入还原性燃料的量不变，温度调整完成；；
若调整从窑头(101)加入还原性燃料的量后，该段窑身位置的气氛温度Ti仍超出(1±10％)T0的范围，停机检查。


6.根据权利要求5所述的通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，其特征在于：步骤6b)具体为：
该段窑身位于整个还原回转窑(1)窑身后段2/3或1/2的区段内，通过调整从窑尾(102)加入还原性燃料的量，超声波测温测距分析仪(2)检测该段窑身位置的气氛温度Ti：
若调整从窑尾(102)加入还原性燃料的量后，该段窑身位置的气氛温度Ti在(1±10％)T0的范围内，则保持当前从窑尾(102)加入还原性燃料的量不变，温度调整完成；
若调整从窑尾(102)加入还原性燃料的量后，该段窑身位置的气氛温度Ti仍超出(1±10％)T0的范围，停机检查。


7.根据权利要求2-5中任一项所述的通过优化调整燃料量和风量控制还原回转窑温度的方法，其特征在于：步骤5a)中所述调节与第i段窑身位置上二次风喷口(3)连接的风机(4)，从而调整第i段窑身位置上的二次风进风量，具体调整规则为：
a.△E≥100℃，Fsv＝75％F～85％F；
b.50℃≤ΔE＜100℃，Fsv＝80％F～90％F；
c.30℃≤ΔE＜50℃，Fsv＝85％F～95％F；
d.10℃≤ΔE＜30℃，Fsv＝90％F～99％F；
e.-10℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，曾小信，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43