烧结混合料水分测量装置校准校验方法

1.本发明涉及冶金烧结混合工艺的测控技术领域，具体为烧结混合料水分测量装置校准校验方法。


背景技术：

2.烧结生产的全流程中，混合料水分是生产工艺全部测控参数组的一个中间过程变量，实现对其准确测量和有效控制，一直是该领域的研发重点；因为这个参数不但能够及时反映上游配料工序中各种料量的波动，而且还对下游的烧结料层透气性工艺参数影响较大，进一步对烧结过程的温度/风量/机速的操作和最终产品质量都有密切相关性；但是对这个参数要实现准确测量还一直是一个难点，至今生产现场采用的方法是烘干称重法或工人/专家经验法的简单应用，由于在生产现场使用中，往往忽视测量误差的科学研究，只是凭人为经验确认结果的可信度，导致了对测量值的准确度确认存在误区，由于无法避免的存在测量误差，但又缺乏科学分析得到误差的量值，导致了对各种混合料水分测量装置的校准校验很难科学进行，进而使得该工艺处于一种凭借个人经验操作的生产方式；这个问题已经成为对生产影响较大的短板，很大程度上影响了生产效益的提高；亟待有一种具有科学合理的，可以在生产现场应用的可行方法，用来作为烧结混合料水分测量装置校准校验的行业标准和规范。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种烧结混合料水分测量装置校准校验方法，可以解决混合料水分测量装置的校准校验缺乏行业标准和规范的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明的烧结混合料水分测量装置校准校验方法，包括以下步骤：
7.首先，通过烘干称重法的间断式测量，排除综合误差后的结果作为采样点位置物料水分含量的相对真值，为装置的校验提供测量基准的参考值；
8.其次，由工人/专家经验法对当前混合料水分百分含量以语言变量或模糊数学值表示，用于校验装置动态测量大/小值或略大/略小值的吻合度；
9.最后，在烘干称重法和工人/专家经验法的基础上，用大数据分析相对校验法对装置连续测量值校准校验，在现场作相对动态测量实验并获取实验数据，经过科学计算和大数据分析，即可对装置的动态测量准确度和动态测量趋势吻合度进行校验。
10.优选的，所述烘干称重法，是一种间断式测量方法，包括人工采样、制样、称重、烘干以及实验记录和科学计算一系列规范操作方法。
11.优选的，所述工人/专家经验法，是一种模糊度量方法，能够实时估计当前混合料水分百分含量并以语言变量或模糊数学值表示。
12.(三)有益效果
13.与现有技术相比，本发明提供了烧结混合料水分测量装置校准校验方法，具备以下有益效果：该烧结混合料水分测量装置校准校验方法，通过采用烘干称重法、工人/专家经验法和大数据分析相对校验法三者结合，优势互补，基于科学计算和大数据处理的一套完整解决方案,解决了生产现场在对烧结混合料水分测量装置校准校验中，亟待有一种具有科学合理的，可以在生产现场应用的可行方法，用来作为烧结混合料水分测量装置校准校验的行业标准和规范。
附图说明
14.图1为本发明中烧结混合料水分测量装置校准校验方法操作流程示意图；
15.图2为本发明中烘干称重法校准校验数据excel表格显示图；
16.图3为本发明中工人/专家经验法的记录表格；
17.图4为本发明中测量装置读数的计算平均值与理论计算值和工人/专家经验所得结果对应列表；
18.图5为本发明中理论计算值与加水量和测量装置读数平均值的图形显示；
19.图6为本发明中实验期间配料流量变化和波动的记录曲线。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.参阅图1—图6，先调整生产工艺稳定性，使之达到现场的皮带运输机上物料稳定，配料瞬时流量波动尽量小(一般小于5％)，调整混合机下料口，使得物料落入皮带没有较大的偏移量，对皮带运输机上物料整形后基本符合稳定测量条件；接下来，先通过烘干称重法的间断式测量，排除综合误差后的结果作为采样点位置物料水分含量的相对真值，为装置的校验提供测量基准的参考值；之后由工人/专家经验法对当前混合料水分百分含量以语言变量或模糊数学值表示，用于校验装置动态测量大/小值或略大/略小值的吻合度；最后在烘干称重法和工人/专家经验法的基础上，用大数据分析相对校验法对装置连续测量值校准校验，在现场作相对动态测量实验并获取实验数据，经过科学计算和大数据分析，即可对装置的动态测量准确度和动态测量趋势吻合度进行校验，其中烘干称重法，是一种间断式测量方法，包括人工采样、制样、称重、烘干以及实验记录和科学计算一系列规范操作方法，工人/专家经验法，是一种模糊度量方法，能够实时估计当前混合料水分百分含量并以语言变量或模糊数学值表示。
22.下面用更详细的实施例对烧结混合料水分测量装置校准校验方法按照操作流程做进一步说明(实验数据举例供参考)：
23.1、烘干称重法
24.首先，确认校准设备，包括烘干箱的设定温度调整为105度，实际控制温度要求限制在2度以内的波动范围且保持长期稳定，电子天平的选择如果最大称量为110克，检定分
度值应该为0.001克，使用环境无振动，并确保调整好水平位置，然后，对样品盒进行预处理并编号为1至9号，将样品盒烘干后称重，接下来对混合均匀后的烧结混合料采样3kg左右，按照每个样品100g左右的重量装入样品盒；下一步对加入湿料后的样品盒称重得到总重；第三步将样品盒放入烘箱内，经过5小时时间；第四步取出进行一次称重，二次称重，三次称重；操作过程谨防湿料失水或干料吸湿，最后将数据填入excel表格，计算平均值和标准偏差，以及最大值、最小值和中间值，见图2所示，其中的平均值作为测量结果，可作为采样点位置物料水分含量的相对真值，提供给工人/专家经验法和大数据分析相对校验法作为测量基准的参考值，标准偏差作为测量值分散性和测量误差的研究依据，最大值、最小值和中间值作为测量值的取值分布和取值极限范围的依据，可以根据对测量误差的研究结果，科学确定样品盒的数量和二、三次称重的取舍，如果单次样品计算得到的结果中有两次或两次以上为相同值，应该分析是否存在分辨率不够问题。
25.2、工人/专家经验法
26.由工人/专家经验，参照图3，实时估计确定混合料水分百分含量并以语言变量或模糊数学值记录，然后对实验结果分析，给出校验装置动态测量大/小值或略大/略小值的吻合度。
27.3、大数据分析相对校验法(操作步骤)
28.(1)烧结生产工艺现场配料量基本稳定，总配料量为800吨/小时；
29.(2)皮带运输机上混合机出口的混合料基本稳定，加水流量为18吨/小时；
30.(3)对混合料采样，采用烘干称重法得到当前工况条件下混合料水分含量的三次平均值为6.88％；
31.(4)以上述工作为基准，分阶段增加或减少加水流量，每次1吨/小时，对于总配料量800吨/小时，计算出每次相对水分增或减0.125％，作为混合料水分的理论计算值；
32.(5)实验开始，分阶段对一混减水，每次减1吨/小时，稳定10至15分钟以上，再一次减水，再待，再一次减水，再待，直到减至14吨/小时，待10至15分钟；
33.(6)然后，分阶段对一混增水，每次增加水流量1吨/小时，稳定10至15分钟以上，再一次增加水，再待，再一次增加水，再待，直至达到23吨/小时，待10至15分钟；同时在上述步骤(5)和步骤(6)分阶段进行的同时，获取测水装置的连续测水值大数据，并采用工人/专家经验法实时得到语言变量或模糊数学值表示的测量结果并记录；
34.(7)最后，恢复到起始状态的18吨/小时，实验结束；
35.(8)对获取的大数据，以加水量分段，计算平均值与理论计算值和工人/专家经验所得结果对应列表，见图4所示，记录曲线呈“倒s”，见图5所示，进一步可以通过科学分析得出装置的动态测量准确度和动态测量趋势吻合度校验结论；
36.(9)考虑实验期间，配料流量变化和波动对实验的影响，其记录曲线见图6所示，可用于进一步科学计算和大数据分析处理。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其同物限定。