一种链篦机球团料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法技术

本发明专利技术提供一种铁矿氧化球团生产过程链篦机料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法。将链篦机上球团料层划分成虚拟微元用以计算分析，以生球磁铁矿含量、生球半径、料层温度和气体温度作为辅助变量，根据有固体产物层的未反应核模型理论和链篦机球团生产过程中的传热、传质现象，建立球团料层磁铁矿氧化率分布模型，考虑参数时序性，计算链篦机上各计算微元内的料层氧化率。该方法应用于链篦机-回转窑铁矿氧化球团生产，可实现链篦机料层氧化率分布在线检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近几年我国钢铁工业飞速发展，2010年粗钢产量达6. 27亿吨，高炉铁产量达5. 90亿吨，世界排名第一。高炉大型化、现代化对炉料提出的要求越来越高，高炉合理炉料结构越来越受到重视。铁矿氧化球团符合高炉合理炉料要求，适应我国铁矿资源特点，相比烧结工艺有利于节能减排，日益引起关注，正逐步得到发展。作为一种重要的铁矿氧化球团生产方法，链篦机-回转窑工艺适合我国铁矿氧化球团发展，在产量上居主导地位。氧化亚铁含量球团生产原料一般含有磁铁矿，磁铁矿氧化即球团亚铁含量降低是铁矿氧化球团矿的重要质量指标，对高炉冶炼有着重要影响。一般认为，入炉原料的还原度每提高10%，焦比可降低89Γ9% ;氧化亚铁含量每降低1%，焦比降低1%。根据GB50491-2009规定，成品球团矿FeO含量应小于等于I. 0%。链篦机-回转窑生产工艺中，球团磁铁矿的氧化过程显著发生于链篦机预热段。理论研究和生产实践都证明了保证链篦机上预热球团氧化率的必要性。首先，磁铁矿氧化为赤铁矿是放热反应，氧化反应的充分进行可以保证在较低燃耗条件下预热球获得充足的热量，具有足够的机械强度满足回转窑生产过程要求；第二，若预热段磁铁矿氧化不充分则会在球团矿中心残存，当球团进入高温焙烧带，磁铁矿将与脉石SiO2反应，生成低熔点化合物，在球团矿内部出现液态渣相，冷却时收缩，使球团矿内部出现同心裂纹，不仅影响球团矿的强度，而且恶化其还原性；此外，机械强度差、氧化率低的预热球进入回转窑易产生球团磨损破裂，而因这些粉尘中FeO存在产生的液相可能会导致回转窑结圈等事故的发生。因此链篦机上预热球团磁铁矿氧化率对球团生产具有重要影响。目前球团生产中一般对成品球团矿FeO含量进行了定期取样检验，但链篦机上预热过程球团的氧化情况因链篦机-回转窑封闭系统取样困难以及氧化率在料层中分布不均匀造成取样代表性差等原因尚未实现在线检测。因此，开发一种能够在线检测铁矿氧化球团生产过程中链篦机料层磁铁矿氧化率分布的技术，对链篦机-回转窑铁矿氧化球团生产具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该链篦机球团料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法能快速检测出球团生产过程中链篦机料层磁铁矿氧化率分布。专利技术的技术解决方案如下，包括以下步骤步骤I:网格划分将链篦机上球团料层划分成尺寸范围为L1XL2XL3的虚拟计算微元，其中,L1为链篦机有效长度的O. 19Tl%，单位为cm ；L2为球团料层宽度，单位为cm ；L3为实时料层高度的5% 10%，单位为cm ；步骤2 :获取辅助变量的值辅助变量包括生球磁铁矿含量、生球半径、料层温度和气体温度；步骤3 :模型建立并求解根据有固体产物层的未反应核模型理论，建立球团料层磁铁矿氧化率计算模型方程，对每一计算微元内球团料层磁铁矿氧化率进行求解。步骤2中4个辅助变量的获取方式分别为I)生球磁铁矿含量生球磁铁矿含量由如下方程计算权利要求1.一种链篦机球団料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤I :网格划分 将链篦机上球団料层划分成尺寸范围为L1XL2XL3的虚拟计算微元，其中，L1为链篦机有效长度的O. 19Tl%，单位为cm ；L2为球团料层宽度，单位为cm ；L3为实时料层高度的5% 10%，单位为cm ； 步骤2:获取辅助变量的值 辅助变量包括生球磁铁矿含量、生球半径、料层温度和气体温度； 步骤3 :模型建立并求解根据有固体产物层的未反应核模型理论，建立球団料层磁铁矿氧化率计算模型方程，对每ー计算微元内球団料层磁铁矿氧化率进行求解。2.根据权利要求I所述的链篦机球団料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法，其特征在干，步骤2中4个辅助变量的获取方式分别为 O生球磁铁矿含量 生球磁铁矿含量由如下方程计算3.根据权利要求1-2任一项所述的链篦机球団料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法，其特征在于，步骤3中所述的球団料层磁铁矿氧化率计算模型方程为全文摘要本专利技术提供一种铁矿氧化球团生产过程链篦机料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法。将链篦机上球团料层划分成虚拟微元用以计算分析，以生球磁铁矿含量、生球半径、料层温度和气体温度作为辅助变量，根据有固体产物层的未反应核模型理论和链篦机球团生产过程中的传热、传质现象，建立球团料层磁铁矿氧化率分布模型，考虑参数时序性，计算链篦机上各计算微元内的料层氧化率。该方法应用于链篦机-回转窑铁矿氧化球团生产，可实现链篦机料层氧化率分布在线检测。文档编号G06F17/50GK102866240SQ20121034405公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日专利技术者范晓慧, 陈许玲, 王祎, 甘敏, 姜涛, 李光辉, 郭宇峰, 杨永斌, 袁礼顺, 张元波, 李骞, 白国华, 黄柱成, 许斌, 李君 申请人:中南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链篦机球团料层磁铁矿氧化率分布的在线软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：网格划分：将链篦机上球团料层划分成尺寸范围为L1×L2×L3的虚拟计算微元，其中，L1为链篦机有效长度的0.1%~1%，单位为cm；L2为球团料层宽度,单位为cm；L3为实时料层高度的5%~10%,单位为cm；步骤2：获取辅助变量的值：辅助变量包括生球磁铁矿含量、生球半径、料层温度和气体温度；步骤3：模型建立并求解：根据有固体产物层的未反应核模型理论，建立球团料层磁铁矿氧化率计算模型方程，对每一计算微元内球团料层磁铁矿氧化率进行求解。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓慧，陈许玲，王祎，甘敏，姜涛，李光辉，郭宇峰，杨永斌，袁礼顺，张元波，李骞，白国华，黄柱成，许斌，李君，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
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