在线监测熔剂质量变化的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烙剂质量监测技术，更具体地说，涉及在一种在线监测烙剂质量变化 的设备和方法。
【背景技术】
[0002] 钢铁冶炼大量使用烧结矿有利于降低高炉冶炼成本，因此高效的生产烧结矿始终 是钢铁冶金领域业界不断努力探索的方向。
[0003] 烧结常规使用的烙剂性原料有；生石灰、石灰石、蛇纹石和白云石。其中生石灰 (化0)在烧结过程中发挥中至关重要的作用；添加生石灰可W改善烧结的诸多冶炼指标， 生石灰与水反应生成氨氧化巧（Ca(OH)2)的放热反应，所放出的消化热能提高混合料的料 温，而烧结生产实践表明：混合料料温提高，对降低烧结燃料比有益；消化后的化(0H)2亲 水性好，有利于混合料造球，能改善烧结透气性，促进烧结过程。其中蛇纹石、白云石等烙剂 原料的添加，不仅起到调整碱度、改善烧结过程，还能改善高炉的冶炼性能。因此，生石灰等 烧结烙剂物料质量的变化，直接影响烧结过程，最终影响烧结矿的物理化学指标。
[0004] 近年来，铁矿石等原燃料价格一路攀升，为了降低生产成本和采购成本，企业不仅 需要加大对廉价矿的使用力度，同时需将原先稳定、单一的供应商变成多家同时供货。尤其 是烧结烙剂性原料，如生石灰采购由3~4家供应商承担，同时向一个槽供货。自产的生石 灰则有时夹杂着除尘粉。石灰石、蛇纹石和白云石因水分、粒度、结块等原因，质量也随时发 生变化。
[0005] 不同供应商供应的物料，质量不尽相同。为了加强质量检控，企业一般制定有详 细的取样分析计划，每个班的操作工按照取样标准进行取样、送样，但每天的分析结果出来 时，取样时间对应的原料可能已经使用完毕，即使质量异常，也无法及时的指导生产操作， 因此质量监控存在一定的滞后性。同时常规使用的CFW定量给料装置等设备，可W确保较 为精确的小时切出量，但对于原料质量的变化，亦无计可施。此外，对于质量时好时坏的原 料，受人员定岗定编的配置因素制约，现场操作工亦不可能一直守候监视。一旦生石灰等烙 剂原料的质量发生变化，中央控制室的操作工却无法及时知晓和操业调整，对烧结过程极 其不利，如会导致透气性恶化、BTP温度过低、碱度异常、返矿率大幅上升，最终导致烧结产 量减少，工序能耗增加，从而增加烧结工序的生产成本。
【发明内容】
[0006] 本发明目的提供一种在线监测烙剂质量变化的设备和方法，可W在线自动监测生 石灰等烙剂的质量变化，便于远离现场的中央控制室的操作工及时发现质量变化，并采取 操业调整，W减少烧结质量的波动，实现BTP图形饱满、料层温度相对均匀、透气性好等烧 结效果，最终提高烧结成品率，降低工序能耗。
[0007] 为实现上述目的，根据本发明一方面提供一种在线监测烙剂质量变化的设备包括 控制系统、操作显示系统、料仓、插板阀、螺旋给料机、变频电机、速度传感器、称量传感器、 皮带；控制系统设有存储器，操作显示系统显示监测数据w实时预警，插板阀安装在料仓的 锥体形出料斗上，螺旋给料机位于锥体形出料斗的出口端部，变频电机驱动螺旋给料机，速 度传感器安装在变频电机上，称量传感器固定在皮带上随之运行。
[0008] 根据本发明另一方面提供一种在线监测烙剂质量变化的方法，包括：
[0009] 控制系统启动发生命令，依次使皮带运行、使变频电机运行并驱动螺旋给料机运 行；
[0010] 使插板阀打开，使料仓内的物料开始被切出；
[0011] 通过速度传感器检测螺旋给料机的转速η,并传输存储器存储；
[0012] 当被切出的物料到达称量传感器时，称量传感器读出物料瞬时输送量Q;
[0013] 根据存储器读出的物料被切出时对应的螺旋给料机的转速η。，自动计算出理论瞬 时输送量Q。；
[0014] 根据Q、Q。计算偏差R，度= Χ10;麟;
[0015] 判断R变化是否在设定的范围；若否，则进行中控操作调整；若是，则不作中控操 作调整。
[0016] 理论瞬时输送量Q。根据W下公式计算；Q。= 60Φ.β.r.η〇.S.D2(单位；t/h)
[0017] 其中：Φ--物料填充系数；β--螺旋给料机倾角系数；
[001引 r--物料堆积密度，t/m3 ;n。--螺旋给料机的转速，r/min;
[001引 S-螺距，m;D-螺旋给料机直径，m
[0020] 所需存储器位个数^ = ^ ;其中，Τι为速度传感器、称量传感器的数据采样周期，T。 为物料自螺旋给料机切出后输送到称量传感器所需时间，Τι<Τ。。
[0021] 转速存储和读取方法包括；初时传递顺序，存储器位为Bi、Βζ. ..Bk，初始值为0,当 插板阀打开开始切料时，速度传感器开始检测和传输螺旋给料机的转速η,并通过数据传递 模块（JUMP)按顺序分别填充BiA. ..Bk;覆盖顺序：当Bk位填满后，新检测到的转速覆盖之 前的转速，使B2、B3.. .Bk存储位的数据顺序填充Bi、B2.. .Bk1存储位，计算理论瞬时输送量 Q〇所需的转速η。即为Bi存储位的转速；存储器位归零：系统停机后，存储器位为Bi、B2. . .Bk 的数值均变成初始值0。
[0022] R变化的设定的范围为80~100% ;如R的范围为80~100%时，操作工不做操 业调整，当R< 80或R> 100%时，操作工及时采取相关操作，确保烧结顺行。
[0023] 控制系统根据称量传感器的数据进行累加计量，及时通过变频电机调整螺旋给料 机的转速η,从而确保螺旋给料机的切出量总量准确。
[0024]Τι较佳地设定为200ms或500ms。
[00巧]本发明的有益效果是：在线及时监测生石灰等烙剂物料的质量变化，迅速发现质 量异常，并作出操业调整，确保了烧结矿成分的稳定；减轻了烧结过程的恶化现象，BTP图 形饱满、料层温度相对均匀，且处在可控状态，BTP图形不会出现矮瘦形、睹状形和平状形等 异常图形；消除了受烙剂质量波动导致的高返矿率现象，提高了烧结成品率，降低了工序能 耗。监测数据直观显示在操作显示系统中控操作画面上，配备预警功能，操作简捷、方便，可 靠性高。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明一个实施例的在线监测烙剂质量变化的设备的示意图；
[0027] 图2是采用图1的本发明设备实施的本发明一个实施例的在线监测烙剂质量变化 的方法的流程图；
[002引图3是是图2的本发明一个实施例的方法中转速存储示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，W下结合附图对本发明的具 体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述【具体实施方式】，本领域的 技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可W基于本发明的 精神实质来作最宽泛的理解。在附图中相同的附图标记表示相同的部分。
[0030] 如图1所示，本发明一个实施例的在线监测烙剂质量变化的设备包括控制系统 和操作显示系统（未标示）、料仓1、插板阀2、螺旋给料机3、变频电机4、速度传感器5、称 量传感器6、皮带7。控制系统设有存储器（图3)，操作显示系统显示监测数据W实时预警， 插板阀2安装在料仓1的锥体形出料斗la上，螺旋给料机3位于锥体形出料斗la的出口 端部la'，变频电机4驱动螺旋给料机3,速度传感器5安装在变频电机4上，称量传感器6 固定在皮带7上随之运行。
[0031] 采用图1的设备实施的本发明一个实施例的在线监测烙剂质量变化的方法，其工 作流程如图2所示，包括；当控制系统启动命令发出后，系统自下游顺序启动，使皮带7运 行，随后螺旋给料机3的变频电机4和螺旋给料机3运行，最后插板阀2打开，料仓1内的 物料（未标示）开始被切出；当插板阀2打开，开始切料的同时，速度传感器5开始检测螺 旋给料机3的转速η,并传输给控制系统的存储器。当螺旋给料机3切出的物料到达称量传 感器6所处位置时，称量传感器6读出该批物料实际瞬时输送量Q，控制系统同时从存储器 中读出该批物料切出时对应的螺旋给料机转速η。，并根据转速η。，计算机自动计算出该转 速下的理论瞬时输送量Q。，理论瞬时输送量斯（单位；t/h)根据W下公式计算：
[0032] Q〇= 60 Φ . β . r. n〇. S.〇2
[003引其中；Φ--物料填充系数；β--螺旋给料机倾角系数；
[0034] r-物料堆积密度（t/m3) ;n。--螺旋给料机的转速（r/m