本发明专利技术涉及一种吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统，以吸风烧结机点火炉前第一个烟箱作为测量烧穿点位置的基准0点，在烟箱中铺设一根或多根耐500℃以上的感温光缆，且感温光缆与烧结层之间的距离为150mm-400mm，其中至少有一根感温光缆I穿过烟箱两侧壁并与烧结层平行铺设；该吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统可以准确定位出烧穿点位置和烧穿温度，操作简单，便于检修。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸风烧结机，属于测定吸风烧结机核心操作参数烧穿点温度及位置的系统。
技术介绍
烧结机烧穿点位置的测定技术与烧穿温度是烧结块合格度的核心操作状态参数。在烧穿温度下，烧结料在烧结带上行进一段距离，经一定程度的抽风冷却后，从机尾掉下，经破碎机，能够形成高炉要求的有一定硬度、块度、孔隙率、残硫率的合格烧结块，烧结块质检仪器将界定上述烧穿温度和烧穿位置的理想值。只有合适的烧穿温度和烧穿位置才能使产品达到上述质量要求，且该质量严重制约着后续工序高炉的产出率、质量及系统能耗。在黑色冶金吸风烧结机检测技术中、国内、外早有试验及应用(该技术仅在吸风烧结尾部3飞个烟箱上来测定温度)。举例2005年济钢的320m2烧结机烟箱温度测量位置共70多点，分别在1# 21#号烟箱位置上安装温度检测装置，其中在16# 20#烟箱宽度方向上各安装8个热电偶，进行多点测量，检测位置分布见图I。BRP终点模型的实时采样时间间隔为I min。烟箱温度各检测点之间的距离为2 m。此外还有烟箱压力测量、主管温度和主管压力的自动检测等。烧结方向，如图I所示，16# 20#烟箱废气温度检测位置分布在对烧结机速度控制过程中，16# 20#各烟箱的温度值用每个烟箱上8个热电偶测量温度的平均值来表示，当某个热电偶出现问题时，可以通过剔除方法，取得较好的测量结果。在环境条件相当恶劣的烧结机底部烟箱上插进并维护这么多热电偶是非常困难的，而且要准确反映从烧结层冲出的气流温度，其插入深度要达到需要的深度，这在以往的工程设计中没有被注意，可能测的只是不同位置冲出的混烟温度，对于这样的基础数据，很难达到搜寻准确烧穿终点位的目的。其次是各热偶测量头上不同程度易结灰渣，难以清除，使持续测温产生变数，带来求取的烧穿终点位偏差。烧穿点是最高温度点，究竟该点在3飞个烟箱间哪个距离位置上，一般在吸风烧结情况下很难持续准确定位。30多点测烟温热电偶装于烟箱底侧，那里环境温度高，多尘、微量烟气呛人，狭窄，是恶劣的维护环境，维护工作很难坚持，所以一般吸风烧结厂烧穿点位置成功应用的较少，能坚持应用的更少。在求取烧穿终点位置的方法上，国内外有很多方法。早在上世纪50年代根据3个测定最高温度值及其既定位置以二次样条函数求取烧穿终点位置；基于烟气温度分布的BTP含有最高温度点的二次拟合曲线Tx=Ax2+Bx+C，式中Tx为X点烟气温度、x为测温度点的行进坐标位置、把3个测温点温度及坐标位置代入该二次方程，即可求得A、B、C三常数，再由dTx/dt=AXmax+BXmax+C=0求极点，即可得Xmax—最高温度烧结终点位置。本法比样条函数方法少一些动态适应性；鉴于测温热电偶的响应时滞，控制过程有滞后，有人试通过综合机理建模与神经网络、灰色理论、模糊分类等智能方法，提出一种基于烟气温度场分布的烧穿点智能集成予测方法。但实际温度场难符合过程机理，效果不明显。国际铁矿的80、0%通过烧结机生成烧结块供给高炉炼铁过程，它要求稳定提高烧结块质量和降低能耗，因此，如何有效地解决吸风烧结烟箱中可靠地较快测定烟温，减少失效和在恶劣环境下的维护困难，准确快速地找到烧结终点温度及位置这两个核心操作参数，是技术创新的着眼点，它必将为高炉稳定生产及降低焦比起巨大的基础作用。感温光缆，作为线型光纤感温探测器的一种，主要利用测温点Raman光波反射来测温并通过光时域反射(OTDR)技术来对温度点进行定位，具有实时，多点连续，精确定位，无盲区，系统分区容量大，综合成本低的优点。感温光缆将窄的激光脉冲通过双向耦合器注入光纤中，光纤中产生的背向散射光(瑞利散射和拉曼散射)和前向斯托克斯光波也通过该双向耦合器耦合到光电探测器中，后向拉曼光波强度与前向斯托克斯光波强度之比值与该点感受温度相关，通过光缆厂测试标定，可得到该比值与该点感温度相关系数。时间的变化对应着光纤距离的不同，光探测器探测得到的光功率是光纤位置的函数，其测点位置由背向散射回到入射端所需的时间相应于光脉冲在光纤中所走的距离L=vt /2确定，V为光速，t为时间。随着L的变化，探测器就实现了对沿程光纤分布的最高温度待测点位置测量。在消防报警、电缆过热、油罐过热等领域已普遍应用了< 250°C感温光缆系统进行温度测距超限报警，对社会安全防范起了重要作用。但上述消防感温光缆系统，由于它仅用于环境测温报警，测温精度及对温度变化响应速度要求不高，采样速率也不高。现有< 250°C的感温光缆的填充层一般为氧化镁填料层，传热系数低，所以感温响应时间长，且为了达到抗拉力的效果，一般会在外层加上一层护套层，使得感温光缆具有一定的抗拉强度，但是护套层也会影响传热。工业上用于工艺流程、炉、机的多点系统测温，需要开发更高的测温度的感温光缆系统，它对多点测温精度、对温度变化响应速度及采样处理速度要求更高。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统，该吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统可以准确定位出烧穿点位置和烧穿温度，操作简单，便于检修。本专利技术所采用的技术方案是 一种吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统，以吸风烧结机点火炉前第一个烟箱作为测量烧穿点位置的基准O点，在烟箱中铺设一根或多根耐500°C以上的感温光缆，且感温光缆与烧结层之间的距离为150mm-400mm，其中至少有一根感温光缆I穿过烟箱两侧壁并与烧结层平行铺设； 所述耐500°C以上的感温光缆的具体结构是由内到外依次为单芯或多模的石英光纤内层、纳米炭涂层、碳纤维填料层和不锈钢软管光缆外层。优选在吸风烧结机的头部或尾部的一个或多个烟箱中设有感温光缆II，该感温光缆II设置在烟箱的水平截面上且垂直于感温光缆I铺设，所述水平截面与烧结层之间的距离为 150mm-400mm。所述感温光缆的直径优选为3mm-5mm。所述感温光缆的测距精度优选< 50mm。所述感温光缆与烧结层之间的距离优选为150mm-400mm。下面对本专利技术做进一步的解释和说明 将现代感温光纤技术直接应用到烧结机烟箱系统测温度及找寻烧穿点位置，是本专利技术的创新之处，其理论依据有以下几点 I、用耐500°C以上的感温光缆取代大量的难以维护的热电偶是本专利技术的关键，在吸风烧结机烟箱上装感温光缆，要克服几个难以解决的问题 I)在烟箱上的安装位置能否正确反映刚冲出烧结层的烟气温度，这 是一个关键问题，因为每一烟箱系倒方锥型，上大下小，排烟机从烧结层下部或两侧下抽烟，因此冲出烧结层的烟气迅速集中混合，我们不应测混合烟气温度，以往那种不太考虑热电偶插入深度的做法，是难以实现烧穿点求取的。我们深入探寻的结果是应把感温光缆装在烟气出烧结层的惯性冲程范围内，才能反映烧结层的气温。冲程范围如何求取？通过烟箱设计的风量对烟箱范围烧结层透气面积的平均速度(较高)与进入烟箱较大截面时的低速(在下部烟箱开始升速之前)间的中间速度点作为冲程末端。实际上由于气温的增高和烟气量相对于空气量的增大，惯性冲程应更大些，留有测温在冲程范围内的余地。如图4所示，所述烟气出烧结层的冲程范围的理论推导过程为 设烟气出烧结层时的风速为最大风速V1,设烟箱中最小风速V2,最大风速V1与最小风速V2的平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统，其特征是，以吸风烧结机点火炉前第一个烟箱作为测量烧穿点位置的基准0点，在烟箱中铺设一根或多根耐500℃以上的感温光缆，且感温光缆与烧结层之间的距离为150mm？400mm，其中至少有一根感温光缆I穿过烟箱两侧壁并与烧结层平行铺设；所述耐500℃以上的感温光缆的具体结构是：由内到外依次为单芯或多模的石英光纤内层、纳米炭涂层、碳纤维填料层和不锈钢软管光缆外层。
【技术特征摘要】
1.一种吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统，其特征是，以吸风烧结机点火炉前第一个烟箱作为测量烧穿点位置的基准O点，在烟箱中铺设一根或多根耐500°C以上的感温光缆，且感温光缆与烧结层之间的距离为150mm-400mm，其中至少有一根感温光缆I穿过烟箱两侧壁并与烧结层平行铺设；所述耐500°C以上的感温光缆的具体结构是由内到外依次为单芯或多模的石英光纤内层、纳米炭涂层、碳纤维填料层和不锈钢软管光缆外层。2.根据权利要求I所述吸风烧结机烧穿点...
【专利技术属性】
技术研发人员：戈文燕，戈尔谷，
申请(专利权)人：戈文燕，戈尔谷，
类型：发明
国别省市：
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