专利名称：一种球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，属于钢铁冶金领域。
背景技术：
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。铁矿氧化球团为高炉提供强度好、铁品位高、还原性好、粒度均勻、成分稳定、物理化学特性以及冶金性能良好的精料，大大强化了冶炼过程，符合高炉合理炉料要求。同时， 我国铁矿资源以及国际矿石市场情况也要求采用合理的方法利用国产铁精矿。此外，与烧结生产相比，球团生产粉尘和气体污染物的排放都有所降低，有利于环境保护。钢铁工业面对高成本压力、节能减排所带来的挑战，球团法日益引起关注，正逐步得到发展。链篦机-回转窑工艺是一种重要的铁矿氧化球团生产方法，这种球团工艺的特点是干燥、预热、焙烧和冷却过程分别在三台不同的设备上进行；单机生产能力大，符合球团生产大型化要求；可以煤作为燃料，通过烟气循环实现热能高效利用，符合我国天然气不足煤炭储量丰富的资源条件；焙烧均勻，产品质量优良。综合考虑，链篦机-回转窑生产工艺更适合我国球团发展。球团原料水分、粒度、化学成分，造球过程，以及球团热固结过程各生产参数的变化会引起生球水分和链篦机上球团干燥效果的波动。需要操作人员密切关注链篦机生产， 实时进行干燥段气体温度、流量等参数的调整。球团干燥过程需要控制传热和脱水速率，既保证干燥效果，又要避免球团因过湿导致的变形和因内部蒸汽压过大导致的破裂。球团变形和破裂会使球团料层透气性恶化，给预热焙烧工序带来困难，最终导致生产率降低，成品球质量不均勻，甚至回转窑结圈等事故的发生。链篦机是一个相对封闭的系统，生产过程中料层的含水量变化情况难以实现直接检测。实际生产中干燥过程控制只能凭借操作人员的经验，通过一段时间的观察和尝试进行，对操作人员的生产经验要求较高，调整所需时间较长，难以保证链篦机干燥控制的准确性。因此，开发一种能够在线检测球团生产过程中链篦机料层水分分布的技术，对链篦机-回转窑铁矿氧化球团生产具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，该球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法能灵活方便地检测出球团生产过程中链篦机料层水分分布。本发明的技术解决方案如下
一种球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，包括以下步骤步骤1 数据采集步骤采集的生产数据包括生球水分、球团粒度、料层孔隙率、 球团入口温度、布料高度、链篦机机速、热风流量、热风温度；步骤2 建模步骤建立气体和球团含水量计算模型方程；步骤3 求解步骤将求解域划分为差分网格，利用有限差分法进行模型方程的求解，得到料层水分的计算值，该计算值最终反映了球团生产过程中链篦机料层水分分布。步骤2中所述的气体和球团含水量计算模型方程为 dW) q^t)
权利要求
1.一种球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1 数据采集步骤采集的生产数据包括生球水分、球团粒度、料层孔隙率、球团入口温度、布料高度、链篦机机速、热风流量、热风温度；步骤2 建模步骤建立气体和球团含水量计算模型方程；步骤3 求解步骤将求解域划分为差分网格，利用有限差分法进行模型方程的求解， 得到料层水分的计算值，该计算值最终反映了球团生产过程中链篦机料层水分分布。
2.根据权利要求1所述的球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，其特征在于，步骤2中所述的气体和球团含水量计算模型方程为
3.根据权利要求1所述的球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，其特征在于，步骤3中求解步骤的具体过程为将求解域划分为差分网格，利用有限差分法转化为差分方程，从气体进入球团料层的位置，沿气体流动方向进行求解；所述的差分网格的尺寸范围为(0. 链篦机有效长度)X球团料层宽度X (5% 10%实时料层高度)。
全文摘要
本发明公开了一种球团生产过程中链篦机料层水分分布的检测方法，包括以下步骤步骤1数据采集步骤采集的生产数据包括生球水分、球团粒度、料层孔隙率、球团入口温度、布料高度、链篦机机速、热风流量、热风温度；步骤2建模步骤建立气体和球团含水量计算模型方程；步骤3求解步骤将求解域划分为差分网格，利用有限差分法进行模型方程的求解，得到料层水分的计算值。该方法能灵活方便地检测出球团生产过程中链篦机料层水分分布。
文档编号C22B1/24GK102305805SQ20111021459
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者姜涛, 张元波, 李光辉, 李君 , 李骞, 杨永斌, 王祎, 甘敏, 白国华, 范晓慧, 袁礼顺, 许斌, 郭宇峰, 陈许玲, 黄柱成 申请人:中南大学