[发明专利]烧结燃料水分和粒度组成的智能检测系统及其控制方法

说明书

本申请公开了一种烧结燃料水分和粒度组成的智能检测系统及其控制方法，控制粗破碎设备、细破碎设备和筛分设备产生小粒度的烧结燃料，由取样设备精准地抓取运输设备输送的一定量的烧结燃料，得到燃料检测样本。由水分及粒度组成分析设备对该燃料检测样本进行水分含量和粒度组成的实时检测，并根据智能控制规则，由燃料粒度智能控制设备调整细破碎设备的工作参数，以生产出符合粒度要求的烧结燃料。利用此种烧结燃料布满烧结装置，可提高产品的烧结质量。可见，本实施例提供的智能检测系统，可以根据实时检测出的粒度组成，及时控制细破碎设备进行相应调整，以及时控制烧结燃料的最佳粒度组成，进而提高系统的生产效率。

技术领域

本申请涉及燃料检测技术领域，尤其涉及烧结燃料水分和粒度组成的智能检测系统及其控制方法。

背景技术

在烧结生产过程中，通常采用固体燃料作为烧结燃料，例如焦粉和煤粉。固体的烧结燃料的消耗在烧结工序的总能耗中占据的比例最高，约为75％～80％，因此，为了减少烧结工序的能耗，需要降低烧结燃料的消耗。然而，烧结燃料的燃料粒度过大或过小，都将增加烧结燃料的用量，使烧结燃料的能耗升高，导致烧结质量变坏。不仅如此，如果烧结工序的每一烧结带中，烧结燃料的配加量、粒度组成和燃烧性质发生变化，也会直接影响烧结料层的温度与热量分布、燃烧带的厚度以及料层的透气性、烧结气氛、烧结质量等各方面，最终都会造成烧结燃料的消耗。而当烧结燃料的种类和配加量固定时，燃料粒度的大小就成为影响烧结过程燃料燃烧和热量传递的最重要因素，即影响烧结质量和造成燃料消耗的最重要因素。

可见，烧结燃料的粒度组成是决定烧结过程的重要参数，烧结燃料粒度的波动造成烧结料层中烧结燃料燃烧动力学和热力学条件相应发生变化，影响燃烧速度，使烧结质量降低。例如：当燃料粒度过粗(3mm)时，将造成燃烧带变宽，料层透气性变差；烧结燃料在料层中的分布不均匀，大颗粒周围过熔，离大颗粒远的地方则不能充分烧结；在无燃料处，空气得不到利用，使烧结速度降低；在布料时集中在料层下部，易产生偏析的现象，致使料层上部燃料不足、下部燃料过剩。而料层上部燃料不足易使烧结矿结构疏松，强度差；下部燃料过剩使烧结过程中烧结带变宽，料层透气性变差，造成烧结矿过熔，FeO含量升高，还原性降低，增加高炉冶炼焦比。当燃料粒度过细(0.5mm)时，使燃烧速度加快；在烧结料传热性能不好时，烧结燃料所产生的热量难于使烧结原料达到熔化温度，导致烧结原料粘结不好，从而使成品矿强度下降；烧结过程中燃烧产生的热量相对分散，不利于提高燃料的利用率，烧结燃料的能耗升高，燃烧带变窄，不能保证成品矿中生成液相所需要的时间，造成成品矿强度差，产量低，返矿率高；小粒度燃料在料层中会阻碍气流运动，降低烧结料层透气性，并有可能被气流带走。因此，普遍认为燃料粒度要降低燃料粒度0.5mm、燃料粒度3mm两个粒级的含量，提高0.5mm-3mm粒级的比例。

因此，为了提高烧结质量，需要检测烧结燃料的粒度组成，以控制烧结燃料的粒度组成满足上述要求。最常用的检测烧结燃料粒度组成的方法有两种，一种是利用筛分方法：对烧结燃料随机取样，采用多个标准测量筛对待检测烧结燃料进行筛分分级，筛分完成后分别对每一粒级的待检测烧结燃料进行称重，计算待检测烧结燃料的粒度组成。另一种是利用图像分析的方法：利用安装在运输机上方的物料压平装置和图像采集设备对待检测烧结燃料进行实时采集，由计算机对采集到的图像进行处理、特征提取与分析计算，从而检测出待检测烧结燃料的粒度分布。

但是，采用筛分方法时，瞬时所取的样品代表性不强，且需要经过取样、筛分、称重和计算工序，使得检测周期长，导致检测结果不能真正的反应生产过程中烧结燃料的粒度分布情况；且如果待检测的烧结燃料为湿料时，水分含量过大，容易堵塞筛孔，造成检测数据不准确。而采用图像分析的方法时，由于烧结燃料的易碎特性，使得物料压平装置极易在压实过程中将大颗粒的烧结燃料碾碎，导致在检测过程中造成待检测烧结燃料的粒度分布与实际情况严重不符，且烧结燃料粒度组成不规则，无法准确获取准确的数据。可见，现有的检测方法无法准确地检测出烧结燃料粒度组成，导致无法及时控制烧结燃料的粒度组成，影响生产效率，进而使烧结质量降低。

发明内容