一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法与流程

1.本发明属于烧结机技术领域，具体涉及一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法。


背景技术：

2.烧结机生产出的热烧结矿经环冷机冷却后进入筛分系统，整粒后成品烧结矿送往高炉。在节能降耗、降本增效的生产组织下，热烧结矿中的余热高效利用成为烧结工序降低成本的一大潜力之一。
3.目前，随着烧结机逐渐大型化，环冷机冷却面积与之相匹配，一般有5-6个鼓风机用于鼓风冷却。1#风机为循环风机，高温烟气(经高温烟道和中温烟道)进入余热锅炉产生蒸汽用于发电，余热锅炉出口烟气经循环风机重新引至环冷台车下方循环利用，提高热量利用率；2-6#为鼓风机，直接进行鼓风冷却。环冷机根据热量回收段氛围1-6段，其中1-2段为余热发电，3-4段用于产生高温水，5-6段排空。一般1#循环风机转速根据料批大小与入口烟气温度调节，2-6#鼓风机开度大小根据环冷机下料口烧结矿温度进行调节，以期实现能耗最小化和余热回收最大化的目标。
4.现有技术有：中国专利cn101881562.b公开了一种环冷机余热利用的控制系统及方法，通过计算机实时计算，循环风机随烟温变化进行调节，补风门开度随烟气压力变化调节，来保证烟气循环稳定运行，提高余热利用率。该方法虽将信息技术、自动控制系统应用到烧结环冷工序环节，仅针对环冷余热发电热量回收起到一定效果，未能全面地实现总热量最大化回收以及环冷鼓风总能耗的最小化。中国专利cn10541258.b公开了一种能够分段控制环冷机冷却过程、使整个冷却过程余热、设备合理利用的环冷机分段多目标控制系统。通过分段检测、分段模型和分段控制，节约电能，提高余热利用率。上述方法仅从环冷机角度考虑余热利用，未能根据热烧结矿来样条件进行分析判断，不能及时作出相应参数调整。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，包括以下步骤：
7.1)烧结机机尾的热烧结矿经单辊破碎后沿热矿溜槽进入环冷机台车，在导料板的作用下实现偏析，热烧结矿在环冷机上粒度分布为最下层为大颗粒烧结矿，中间层为小颗粒，最上层为中间粒级烧结矿；
8.2)在热矿溜槽侧壁且单辊下方的位置安装耐高温摄像机，实时截取图片，用于分析热烧结矿粒度分布和平均粒径，从而调整不同段循环风机频率。
9.具体的是，所述导料板与热矿溜槽侧壁之间形成40-60
°
的角。
10.具体的是，所述分析热烧结矿粒度分布和平均粒径的方式为采用计算机技术对多张图片取样，针对图片中各粒级占比分析计算出烧结矿粒级分布。
11.具体的是，所述循环风机频率与烧结终点温度、余热锅炉入口温度相匹配。
12.本发明具有以下有益效果：1)环冷机偏析布料，有利于环冷机冷却效率的提高，降低风机电耗；
13.2)多因素综合分析判断烧结矿显热含量，及时作出调整，节能降耗的同时稳定烧结冷却制度，有利于烧结矿质量的改善；
14.3)风机频率的精准调整减少了对设备的损耗和能量的浪费。
附图说明
15.图1为热矿溜槽导料板安装的结构示意图。
16.图中：1-导料板；2-摄像机；3-热矿溜槽；4-大颗粒；5-中间颗粒；6-小颗粒；7-环冷台车；8-单辊破碎机。
具体实施方式
17.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
18.如图1所示，一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，包括以下步骤：
19.1)热烧结矿经热矿溜槽在导料板1作用下在环冷台车7上实现偏析；
20.2)热烧结矿在环冷机上粒度分布为：环冷机最下层以大颗粒4烧结矿为主，中间层以小颗粒6为主，最上层以中间粒5级烧结矿为主；
21.3)导料板1的位置、角度的大小与热矿溜槽3的高度密切相关，一般与热矿溜槽侧壁角形成40-60
°
的角；
22.4)在热矿溜槽3侧壁(单辊下方)位置可安装一耐高温摄像机2，实时截取图片，用于分析热烧结矿粒度分布和平均粒径；耐高温摄像机位置要求：拍摄截取出的图片清晰，能够反应出烧结矿整体粒级分布，采用计算机技术对多张图片取样，针对图片中各粒级占比分析计算出烧结矿粒级分布。
23.5)通过热烧结矿在环冷机偏析布料，耐高温摄像机2截取图片计算烧结矿粒级分布，以及对烧结配碳量、终点温度等多角度综合考虑，从而判断烧结矿热量多少，进而对不同段环冷风机频率调整，确定1#循环风机频率取值范围，1#循环风机频率≤(0.45-0.55)*料批，避免热烧结矿因急冷而变脆，质量变差；循环风机频率与烧结终点温度、余热锅炉入口温度相匹配，热烧结矿粒级分布趋势调整循环风机、其他鼓风机的风机频率，实现能耗最低化。
24.一般来说，大颗粒热烧结矿占比高，增加环冷风机频率，提高热量回收率；小粒级热烧结矿占比高时，热量易于回收，风机频率相应降低。将风机频率与热烧结矿粒度分布、烧结终点温度、余热锅炉入口温度等实现连锁自动控制。
25.2-4#风机鼓风烟气用于产生高温热水，风机频率与对应环冷段烟气温度相匹配，实现自动控制，环冷卸矿温度根据生产技术需求设定，通过自动调整风机频率，最大化回收烧结矿显热。因各企业烧结用原燃料结构存在差异，烧结矿粒度组成、烧结机工艺参数、设备能力、烧结矿质量等略有不同，相应的环冷机风机频率、机速等需与相应烧结工艺参数相匹配。
26.本发明的通过耐高温摄像机用于拍摄热烧结矿粒度分布，结合计算机技术分析计
算粒度分布；将环冷风机频率与烧结矿粒度分布、入口烟温、烧结终点温度相匹配，实现自动控制。
27.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
28.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。


技术特征：
1.一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)烧结机机尾的热烧结矿经单辊破碎后沿热矿溜槽进入环冷机台车，在导料板的作用下实现偏析，热烧结矿在环冷机上粒度分布为最下层为大颗粒烧结矿，中间层为小颗粒，最上层为中间粒级烧结矿；2)在热矿溜槽侧壁且单辊下方的位置安装耐高温摄像机，实时截取图片，用于分析热烧结矿粒度分布和平均粒径，从而调整不同段循环风机频率。2.根据权利要求1所述的一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，其特征在于，所述导料板与热矿溜槽侧壁之间形成40-60
°
的角。3.根据权利要求1所述的一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，其特征在于，所述分析热烧结矿粒度分布和平均粒径的方式为采用计算机技术对多张图片取样，针对图片中各粒级占比分析计算出烧结矿粒级分布。4.根据权利要求1所述的一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，其特征在于，所述循环风机频率与烧结终点温度、余热锅炉入口温度相匹配。

技术总结
本发明公开了一种烧结环冷机余热高效利用的控制方法，包括以下步骤：烧结机机尾的热烧结矿经单辊破碎后沿热矿溜槽进入环冷机台车，在导料板的作用下实现偏析，热烧结矿在环冷机上粒度分布为最下层为大颗粒烧结矿，中间层为小颗粒，最上层为中间粒级烧结矿；在热矿溜槽侧壁且单辊下方的位置安装耐高温摄像机，实时截取图片，用于分析热烧结矿粒度分布和平均粒径，从而调整循环风机、鼓风机频率；环冷机偏析布料，有利于环冷机冷却效率的提高，降低风机电耗；多因素综合分析判断烧结矿显热含量，及时作出调整，节能降耗的同时稳定烧结冷却制度，有利于烧结矿质量的改善；风机频率的精准调整减少了对设备的损耗和能量的浪费。精准调整减少了对设备的损耗和能量的浪费。精准调整减少了对设备的损耗和能量的浪费。


技术研发人员：穆固天 郑志强 张德千 高志强 李志辉 张作程
受保护的技术使用者：山东钢铁集团日照有限公司
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/4/15