一种用于烧结混合料的智能控水系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于烧结混合料的智能控水系统及方法，利用在线微波测水仪进行水含量实时监测，PLC控制系统实现精准加水，提高烧结矿的质量与产量。一种用于烧结混合料的智能控水系统，包括配料仓、配料皮带，配料皮带的下游端依次设置一混进料皮带、一混机、一混出料皮带、二混机、二混出料皮带、烧结台车；还包括与计算机连接的测水系统、加水系统，所述测水系统用于测量一混机进料端、二混机进料端、烧结台车进料端的物料的质量、含水量，所述加水系统用于向一混机、二混机加水，所述计算机用于设定含水量目标值，并根据测水系统的测量结果与含水量目标值的差值，控制加水系统的加水量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于烧结混合料的智能控水系统及方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金烧结矿混合料水分监测
，特别是涉及一种用于烧结混合料的智能控水系统及方法。

技术介绍

[0002]钢铁行业是国民经济的支柱性产业，高炉炼铁是钢铁行业的关键组成部分。在金属冶炼过程中，烧结生产工艺是高炉炼铁的前段工序，为高炉炼铁提供原料。烧结工艺是粉末冶金中的重要步骤，包括配料
①
、混合
②
、烧结
③
、破碎系统
④
、冷却系统
⑤
及筛分系统
⑥
组成，如附图1所示。其对产品性能起着决定性的作用。所谓烧结，就是固体粉末/颗粒的一种热处理方式，目的在于提高矿石品位，提高其强度及致密化程度。它将铁矿粉、煤粉、熔剂等配水混合造粒后置于烧结台车上点火燃烧获得高炉炼铁所需的烧结矿。
[0003]烧结成品的质量与烧结混合料的透气性密切相关，而影响混合料造粒和料层透气性的一个重要工艺参数是混合料的水分含量。因此，水分含量对烧结成品的质量、产量等均有直接影响，对整个烧结生产过程影响最大。首先，烧结混合料加水量对生石灰消化、造粒等起着至关重要的作用；其次，在烧结过程中，水分含量的多少决定了原料的透气性，直接影响垂直燃烧速度，增加能源消耗，水分偏低会出现花脸烧不透现象，水分偏大会出现过溶、鳞片状粘台车现象；再次，水分含量上下波动会直接影响烧结成品矿的强度和产量。在烧结过程中，水含量不仅影响烧结质量，而且还影响生产效率，因此，水是影响钢铁工业烧结的重要因素之一。适宜的含水量是原料均匀混合、造粒效果好、透气性好的基础条件，这就需要实时掌握混合料的实际含水量情况，根据实际含水情况调整额外加水量、燃烧时间和温度，使混合料的含水量在烧结工艺生产过程中维持在一个稳定的范围。
[0004]现国内多数钢铁企业的原料现状是铁矿石种类繁多、成分波动大，混合料适宜含水量波动较大，人工加水过程中的配水量难以保证精度，给烧结过程带来很大困难。同时气候的变化也会导致原料的水分发生很大的变化。然而在实际生产中,烧结混合料配水量往往是固定的，其改变滞后于原料变化，一旦烧结工序出现明显的质量问题时，才有可能调整加水量等工艺参数。岗位工人对原料变化引起的混合加水量行为变化缺乏有效的评估。上述多种因素都导致烧结混合料的含水量难以稳定的控制在适宜值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于烧结混合料的智能控水系统及方法，利用在线微波测水仪进行水含量实时监测，PLC控制系统实现精准加水，提高烧结矿的质量与产量。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：
[0007]一种用于烧结混合料的智能控水系统，包括配料仓、配料皮带，配料皮带的下游端依次设置一混进料皮带、一混机、一混出料皮带、二混机、二混出料皮带、烧结台车；
[0008]还包括与计算机连接的测水系统、加水系统，所述测水系统用于测量一混机进料
端、二混机进料端、烧结台车进料端的物料的质量、含水量，所述加水系统用于向一混机、二混机加水，所述计算机用于设定含水量目标值，并根据测水系统的测量结果与含水量目标值的差值，控制加水系统的加水量。
[0009]优选地，所述测水系统包括分别设于一混机进料端、二混机进料端、烧结台车进料端的在线微波测水仪，以及分别设于一混机进料端、二混机进料端、烧结台车进料端的皮带上的电子皮带秤。
[0010]优选地，所述测水系统还包括设于烧结台车烟道中的气体湿度计，所述计算机根据气体湿度计的测量结果对二混的加水量作进一步修正，使烧结混合料的含水量最终稳定控制在设定目标值范围内。
[0011]优选地，还包括配料主皮带，所述配料仓、配料皮带的数量为多个，所述配料主皮带设于配料皮带、一混进料皮带之间，用于将各配料皮带输出的物料一起输入一混进料皮带。
[0012]一种用于烧结混合料的智能控水方法，包括用于烧结混合料的智能控水系统，智能控水方法包括以下步骤：
[0013]S1：根据工艺要求设定一混及二混物料的含水量目标值；
[0014]S2：测水系统测得一混机进料端的物料的质量及含水量数据，并将结果送至计算机；
[0015]S3：计算机根据所接收数据与一混含水量目标值，计算出一混加水量，并将结果送至加水系统；
[0016]S4：计算机控制加水系统对一混混合料进行加水；
[0017]S5：测水系统测得二混机进料端的物料的质量及含水量数据，并将结果送至计算机；
[0018]S6：计算机对S3中的加水量进行修正，将结果发送至加水系统，并进入S4；
[0019]S7：计算机根据二混机进料端的物料的质量及含水量数据与二混含水量目标值，计算出二混加水量，并将结果并将结果送至加水系统；
[0020]S8：计算机控制加水系统对二混混合料进行加水；
[0021]S9：获取烧结台车进料端的物料的质量、含水量，并将结果送至计算机；
[0022]S10：计算机对S7中的加水量进行修正，将结果发送至加水系统，并进入S8；
[0023]S11：根据烟道中气体湿度计中的数据对S7中的加水量进行调整，将结果发送至加水系统，并进入S8。
[0024]优选地，所述加水系统的算水模型为：
[0025]一混加水量
[0026]一混加水量
[0027][0028][0029]一混加水量修正Q
’1＝Hω
s1
‑
H
s1
ω
s1
+Q1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0030]二混加水量Q2＝H2ω
s1
‑
H
s1
ω
s1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0031]二混加水量修正Q
’2＝H2ω
s2
‑
H
s2
ω
s2
+Q2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0032]式中：H为一混含水量目标值，％；H2为二混含水量目标值，％；H
i
为第i个物料输送皮带上物料的水分，％；q
i
为第i个物料输送皮带上物料的质量流量，Kg/h；K
i
为第i个物料输送皮带上物料的系数；ω1为一混进料前的质量流量，Kg/h；H0为在线微波测水仪检测的一混进料前物料的实际含水量，％；t
i
+t
L
表示第i个配料皮带上物料位置的同时性，s；L
i
表示第i个配料仓起始位置与第i+1个配料仓的距离，m；V1为配料主皮带的运行速度，m/s；L为第n个配料仓到圆筒混料机之间的距离，m；V2为运输皮带的运行速度，m/s；H
s1
为在线微波测水仪检测的一混实际含水量，％；ω
s1
为一混出料皮带上物料的质量流量，Kg/h；H
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于烧结混合料的智能控水系统，包括配料仓、配料皮带，其特征在于：配料皮带的下游端依次设置一混进料皮带、一混机、一混出料皮带、二混机、二混出料皮带、烧结台车；还包括与计算机连接的测水系统、加水系统，所述测水系统用于测量一混机进料端、二混机进料端、烧结台车进料端的物料的质量、含水量，所述加水系统用于向一混机、二混机加水，所述计算机用于设定含水量目标值，并根据测水系统的测量结果与含水量目标值的差值，控制加水系统的加水量。2.根据权利要求1所述的一种用于烧结混合料的智能控水系统，其特征在于：所述测水系统包括分别设于一混机进料端、二混机进料端、烧结台车进料端的在线微波测水仪，以及分别设于一混机进料端、二混机进料端、烧结台车进料端的皮带上的电子皮带秤。3.根据权利要求2所述的一种用于烧结混合料的智能控水系统，其特征在于：所述测水系统还包括设于烧结台车烟道中的气体湿度计，所述计算机根据气体湿度计的测量结果对二混的加水量作进一步修正，使烧结混合料的含水量最终稳定控制在设定目标值范围内。4.根据权利要求1所述的一种用于烧结混合料的智能控水系统，其特征在于：还包括配料主皮带，所述配料仓、配料皮带的数量为多个，所述配料主皮带设于配料皮带、一混进料皮带之间，用于将各配料皮带输出的物料一起输入一混进料皮带。5.一种用于烧结混合料的智能控水方法，其特征在于：包括权利要求1
‑
4任一所述的用于烧结混合料的智能控水系统，智能控水方法包括以下步骤：S1：根据工艺要求设定一混及二混物料的含水量目标值；S2：测水系统测得一混机进料端的物料的质量及含水量数据，并将结果送至计算机；S3：计算机根据所接收数据与一混含水量目标值，计算出一混加水量，并将结果送至加水系统；S4：计算机控制加水系统对一混混合料进行加水；S5：测水系统测得二混机进料端的物料的质量及含水量数据，并将结果送至计算机；S6：计算机对S3中的加水量进行修正，将结果发送至加水系统，并进入S4；S7：计算机根据二混机进料端的物料的质量及含水量数据与二混含水量目标值，计算出二混加水量，并将结果并将结果送至加水系统；S8：计算机控制加水系统对二混混合料进行加水；S9：获取烧结台车进料端的物料的质量、含水量，并将结果送至计算机；S10：计算机对S7中的加水量进行修正，将结果发送至加水系统，并进入S8；S11：根据烟道中气体湿度计中的数据对S7中的加水量进行调整，将结果发送至加水系统，并进入S8。6.根据权利要求5所述的一种用于烧结混合料的智能控水方法，其特征在于：所述加水系统的算水模型为：一混加水量或者，
一混加水量修正Q
’1＝Hω
s1
‑
H
s1
ω
s1
+Q1ꢀꢀꢀꢀꢀ...

【专利技术属性】
技术研发人员：石永敬，李沁兰，尚凤杰，
申请(专利权)人：重庆花喜鹊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：