專利名稱：燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燒制鐵礦石生成燒結(jié)礦的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
在燒結(jié)工廠，使用轉(zhuǎn)筒給料器，將鐵礦石、粉焦碳、石灰石等燒結(jié)原料裝入燒結(jié)機的托盤上，用點火爐對該燒結(jié)原料進行點火，用主排風(fēng)機從托盤下方的風(fēng)箱進行吸引而生成燒結(jié)礦。在向轉(zhuǎn)筒給料器提供的貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，設(shè)置有在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，通過調(diào)節(jié)該分割閘門的閘門開度，使所生成的燒結(jié)礦的強度、粒度達到均勻，進行裝入原料層厚控制。作為這種燒結(jié)原料層厚的控制，例如已知有帶式燒結(jié)機的裝入層厚控制方法及裝 置(例如，參照專利文獻1)，其控制方法如下在截止板的正前方配置檢測燒結(jié)原料的層厚的檢測器，當(dāng)燒結(jié)機起動時以及燒結(jié)原料的裝入層厚超過一定的層厚范圍時，基于來自內(nèi)裝有起動時的模式表及層厚異常時的模式表的轉(zhuǎn)筒給料器轉(zhuǎn)速模式發(fā)生部的指令，操作控制排出燒結(jié)原料的轉(zhuǎn)筒給料器的轉(zhuǎn)速、配置于轉(zhuǎn)筒給料器的排出部的排出用的閘門開度，以使裝入層厚成為規(guī)定的厚度。現(xiàn)有技術(shù)專利文獻專利文獻I :日本特開平3 - 243725號公報發(fā)明概要發(fā)明所要解決的課題但是，在所述專利文獻I記載的現(xiàn)有例中，在點火爐的上游側(cè)的截止板的面前側(cè)，用檢測器檢測形成于燒結(jié)機的托盤上的燒結(jié)原料的裝入層厚，并基于檢測到的裝入層厚，將裝入層厚控制在規(guī)定的厚度，因此，存在如下未解決的問題通過了檢測裝入層厚的檢測器的燒結(jié)原料被點火，由主排風(fēng)機吸引時，如果被裝入的燒結(jié)原料的密度小，則即使裝入層厚一定，只有一部分的水平下降，因此不能說裝入層厚為一定。而且，當(dāng)作為原料裝入設(shè)備的轉(zhuǎn)筒給料器的轉(zhuǎn)速及燒結(jié)機的托盤的輸送速度變化時，還存在延遲達到目標(biāo)層厚的未解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有例的未解決的問題而提出的，其目的在于提供燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法及裝置，能夠通過檢測點火爐前后的裝入層厚，來適當(dāng)?shù)乜刂茻Y(jié)機入側(cè)的燒結(jié)原料的裝入層厚。為了解決上述問題，本發(fā)明第一方面提供一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，該燒結(jié)機在貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，具備將從該料斗排出的燒結(jié)原料裝入托盤上的轉(zhuǎn)筒給料器和在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，該燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法的特征在于，檢測所述托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后的點火爐入側(cè)層厚水平和點火爐出側(cè)層厚水平，檢測所述托盤的托盤輸送速度和所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)基于所述點火爐入側(cè)層厚水平求出的控制所述分割閘門的閘門開度基準(zhǔn)值、基于所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出的第一開度修正值、基于由所述點火爐入側(cè)層厚水平和所述點火爐出側(cè)層厚水平求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量求出的第二開度修正值，求出控制所述分割閘門的閘門開度指令值。本發(fā)明第二方面的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，其特征在于，由在原料層厚的寬度方向上保持規(guī)定間隔配置的多個點火爐入側(cè)層厚水平儀檢測所述點火爐入側(cè)層厚水平，從水平設(shè)定值減去在所述點火爐入側(cè)檢測到的點火爐入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的值乘 以所述點火爐入側(cè)層厚水平儀的間隔、從所述轉(zhuǎn)筒給料器的裝入部到所述點火爐入側(cè)層厚水平儀的距離及原料體積密度而算出所述閘門開度基準(zhǔn)值。本發(fā)明第三方面的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，其特征在于，點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量乘以裝入量影響修正參數(shù)而算出所述第二開度修正值。本發(fā)明第四方面提供一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，該燒結(jié)機在貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，具備將從該料斗排出的燒結(jié)原料裝入托盤上的轉(zhuǎn)筒給料器和在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，該燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法的特征在于，檢測所述托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后的點火爐入側(cè)層厚水平和點火爐出側(cè)層厚水平，檢測所述托盤的托盤輸送速度和所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度，基于所述點火爐入側(cè)層厚水平、所述托盤輸送速度及所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出控制所述分割閘門的考慮了裝入量變化的基本閘門開度指令值，進一步基于由所述點火爐入側(cè)層厚水平和所述點火爐出側(cè)層厚水平求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量以及所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出閘門開度修正值，用所述閘門開度修正值修正所述基本閘門開度指令值而求出閘門開度指令值。本發(fā)明第五方面的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，其特征在于，用激光測距儀進行所述點火爐入側(cè)層厚水平和點火爐出側(cè)層厚水平的檢測。本發(fā)明第六方面提供一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置，該燒結(jié)機在貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，具備將從該料斗排出的燒結(jié)原料裝入托盤上的轉(zhuǎn)筒給料器和在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，該燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置的特征在于，具備在所述托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后檢測原料層厚水平的點火爐入側(cè)層厚水平儀和點火爐出側(cè)層厚水平儀、檢測所述托盤的托盤輸送速度的輸送速度檢測器，檢測所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度檢測器，基于所述點火爐入側(cè)層厚水平、所述托盤輸送速度及所述給料器旋轉(zhuǎn)速度算出控制所述分割閘門的考慮了裝入量變化的基本閘門開度指令值的基本閘門開度指令值運算部，基于由所述點火爐入側(cè)層厚水平和所述點火爐出側(cè)層厚水平求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量以及所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度算出閘門開度修正值的閘門開度修正值運算部，基于所述基本閘門開度指令值和所述閘門開度修正值運算出閘門開度指令值的閘門開度指令值運算部。本發(fā)明第七方面的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置，其特征在于，所述點火爐入側(cè)層厚水平儀是檢測點火爐入側(cè)層厚水平的激光測距儀，點火爐出側(cè)層厚水平儀是檢測點火爐出側(cè)層厚水平的激光測距儀。本發(fā)明第八方面的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置，其特征在于，所述激光測距儀包括在寬度方向上保持規(guī)定間隔配置的多個搖頭式激光測距儀。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠利用考慮了點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層厚的減少量以及托盤輸送速度和轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的變動引起的裝入層厚變動的閘門開度指令值，適當(dāng)?shù)乜刂品指铋l門的閘門開度，由此能夠?qū)Y(jié)機入側(cè)的燒結(jié)原料的層厚控制在目標(biāo)值。


圖I是表示本發(fā)明的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法的一實施方式的燒結(jié)機入側(cè)的立體圖；圖2是表示控制圖I的分割閘門的閘門開度的控制裝置的一例的方框圖；圖3是表示控制裝置的其它例的方框圖；圖4是表示應(yīng)用于本發(fā)明的激光測距儀的主視圖；圖5是表示激光測距儀的測定原理的說明圖，圖5 (a)是表示用激光測距儀從低位置投射激光的狀況的圖，圖5 (b)是表示用激光測距儀從高位置投射激光的狀況的圖；圖6是表不層厚檢測原理的說明圖；圖7是表示寬度方向的層厚輪廓的圖。
具體實施例方式下面，基于

本發(fā)明的一實施方式。圖I是表示燒結(jié)機的燒結(jié)原料裝入部的圖，燒結(jié)原料通過托盤I向該圖的箭頭方向輸送。將與該箭頭方向交叉的方向設(shè)定為燒結(jié)機的寬度方向。在托盤I上，從忙存有燒結(jié)原料的料斗2排出的燒結(jié)原料由轉(zhuǎn)筒給料器3裝入托盤I上，形成燒結(jié)原料裝入層。在料斗2的排出部即轉(zhuǎn)筒給料器3的裝入部，沿著燒結(jié)機的寬度方向等間隔地配置有總計七個分割閘門4。這些分割閘門4的閘門開度由個別地設(shè)置的促動器5調(diào)節(jié)，這些促動器5根據(jù)來自后述的控制裝置的閘門開度指令值調(diào)節(jié)各分割閘門4的閘門開度，由此能夠增減控制對應(yīng)的部位的燒結(jié)原料的排出量。需要說明的是，在轉(zhuǎn)筒給料器3的排出部配置有未圖示的截止板。該截止板為所謂的平整板，用來在燒結(jié)原料的層厚方向上將剩余的部分補充給不足的部分以使層厚均勻。在轉(zhuǎn)筒給料器3的燒結(jié)原料輸送方向的規(guī)定距離下游側(cè)，設(shè)置有從上方對燒結(jié)原料點火的點火爐6。在該點火爐6對燒結(jié)原料點火，并且用未圖示的主排風(fēng)機從托盤I下的風(fēng)箱吸引，由此開始燒結(jié)工序。在本實施方式中，在該點火爐6的入側(cè)，從托盤I的上表面離開規(guī)定距離而檢測總計六處的到燒結(jié)原料裝入層的表面的距離，由此檢測入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl。例如，在燒結(jié)機的寬度方向上等間隔地配置由超聲波測距儀等構(gòu)成的點火爐入側(cè)層厚水平儀7，并在點火爐6的出側(cè)，在燒結(jié)機的寬度方向上等間隔地也配置與點火爐入側(cè)層厚水平儀7同樣的出側(cè)層厚水平儀8，該出側(cè)層厚水平儀8從托盤I的上表面離開規(guī)定距離而檢測總計六處的到燒結(jié)原料裝入層的表面的距離，由此檢測出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lv2。另外，如圖2所示，用前述的點火爐入側(cè)層厚水平儀7檢測到的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl和用點火爐出側(cè)層厚水平儀8檢測到的出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lv2輸入控制各分割閘門4的促動器5的控制裝置11。而且，在控制裝置11上連接有輸送速度檢測器12和旋轉(zhuǎn)速度檢測器13，該輸送速度檢測器12檢測燒結(jié)機的輸送速度即托盤輸送速度Ps，該旋轉(zhuǎn)速度檢測器13檢測轉(zhuǎn)筒給料器3的給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd，由這些輸送速度檢測器12和旋轉(zhuǎn)速度檢測器13檢測到的托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd輸入該控制裝置11。該控制裝置11基于所輸入到的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl、出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lv2、托盤輸送速度Ps及給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd進行下述公式(I)的運算，運算出針對分割閘門4的促動器5的t秒后的閘門開度指令值Go (t)。
Go (t) = a [(S — Lvl (t)) LI L2 Ds + a { ^ (I — 1/Ps)- y (I - Dd)} + b (Lvl (t) — Lv2 (t + T)) L3 L4 Ds+ a { ^ (I — 1/Ps) - y (I - Dd)}] ...... (I)a :質(zhì)量-閘門開度變換系數(shù)(％/kg)S :水平設(shè)定值(m)Lvl (t) :t秒后的水平測定值(m)LI :點火爐前的各點火爐入側(cè)層厚水平儀間隔(m)L2 :從裝入部到點火爐前設(shè)置的點火爐入側(cè)層厚水平儀的距離(m)Lv2 (t + T):點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層厚水平L3 :點火爐后設(shè)置的各水平儀間隔(m)L4:從點火爐前設(shè)置的點火爐入側(cè)層厚水平儀到點火爐后設(shè)置的點火爐出側(cè)層厚水平儀的距離(m)b :裝入量影響修正參數(shù)Ds 原料體積密度(kg/m3 )Ps :托盤輸送速度(m/s)Dd :轉(zhuǎn)筒給料器旋轉(zhuǎn)速度(min-1)a :加權(quán)參數(shù)^ :開度變換系數(shù)(％/m/s)y :開度變換系數(shù)(％/m/s)該公式(I)的右邊的[]內(nèi)的第一項是根據(jù)用點火爐入側(cè)層厚水平儀7檢測到的點火爐入側(cè)即點火及吸引開始前的燒結(jié)原料層厚水平Lvl和水平設(shè)定值S之差求出的燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差，該點火爐入側(cè)的燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差成為分割閘門4的閘門開度基準(zhǔn)值。另外，公式(I)的右邊的[]內(nèi)的第二項和第四項是基于托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd修正裝入托盤I上的燒結(jié)原料的裝入量變動的影響的第一開度修正值。即第二項是考慮了基準(zhǔn)開度Gb (t)導(dǎo)出中的燒結(jié)機速度、轉(zhuǎn)筒給料器轉(zhuǎn)速的影響的項，第四項是考慮了修正開度Ga (t)導(dǎo)出中的燒結(jié)機速度、轉(zhuǎn)筒滑槽轉(zhuǎn)速的影響的項。另外，公式(I)的右邊的[]內(nèi)的第三項是在用點火爐入側(cè)層厚水平儀7檢測到的點火爐入側(cè)即點火及吸引開始前的燒結(jié)原料層厚水平Lvl和用點火爐出側(cè)層厚水平儀8檢測到的點火爐出側(cè)即點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層厚水平Lv2之差上，乘以點火及吸引開始前燒結(jié)原料體積密度Ds和裝入量影響修正參數(shù)b的積值即點火及吸引開始時原料體積密度Ds'的燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差，該點火爐出側(cè)燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差成為分割閘門4的第二開度修正值。即，因燒結(jié)原料的點火及吸引開始而燒結(jié)原料的密度增大，隨之體積減少，因此，求出該體積減少量，與該體積減少量相應(yīng)地修正閘門開度基準(zhǔn)值。而且，基于按照上述公式(I)運算出的閘門開度指令值Go (t)控制各分割閘門4的促動器5，由此能夠適當(dāng)?shù)乜刂圃谕斜PI上的裝入部被裝入的燒結(jié)原料。
S卩，本實施方式的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法根據(jù)基于點火爐入側(cè)層厚水平Lvl的分割閘門4的閘門開度基準(zhǔn)值、基于托盤輸送速度及所述給料器旋轉(zhuǎn)速度的第一開度修正值、基于由在點火爐入側(cè)檢測到的燒結(jié)原料層厚水平Lvl和在點火爐出側(cè)檢測到的燒結(jié)原料層厚水平Lv2求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量的第二開度修正值，算出對于分割閘門4的閘門開度指令值Go (t)。因此，能夠設(shè)置考慮了點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的減少量和托盤輸送速度及轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的變動引起的裝入層厚變動的閘門開度指令值，并且能夠?qū)⒃撻l門開度指令值適當(dāng)?shù)胤答伒椒指铋l門4的促動器5，由此，能夠適當(dāng)?shù)乜刂茻Y(jié)機入側(cè)的燒結(jié)原料的層厚。另外，檢測入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的層厚水平儀在原料層厚的寬度方向上保持規(guī)定間隔配置有多個，所述閘門開度基準(zhǔn)值在從水平設(shè)定值減去在所述點火爐入側(cè)檢測到的點火爐入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的值上，乘以所述水平儀間隔、從所述轉(zhuǎn)筒給料器的裝入部到水平儀的距離及原料體積密度而算出，因此，能夠正確地求出點火爐入側(cè)的燒結(jié)原料層
質(zhì)量誤差。而且，在點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量上乘以裝入量影響參量而算出第二開度修正值，因此，作為質(zhì)量可適當(dāng)?shù)胤答侟c火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的減少量。而且，由于分別在基本閘門開度指令值Gb (t)和閘門開度修正值Ga (t)上相加考慮了托盤輸送速度和轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的變動弓I起的裝入層厚變動的第一開度修正值，因此不受裝入層厚變動的影響，能夠正確地控制裝入時的燒結(jié)原料層厚。順便提到的是，在僅根據(jù)用配置于點火爐6入側(cè)的點火爐入側(cè)層厚水平儀7檢測到的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl控制各分割閘門4的促動器5，調(diào)節(jié)分割閘門4的閘門開度的情況下，基于下述公式(2)算出閘門開度指令值Go' (t)。Go' (t) = a (S — Lvl (t)) LI L2 Ds ...... (2)在該公式(2)中，由于根據(jù)點火爐6入側(cè)的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl和水平設(shè)定值S的偏差及原料體積密度Ds算出閘門開度指令值Go' (t)，因此，在托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd為一定的情況下，能夠使點火爐6入側(cè)的燒結(jié)原料層厚水平處于一定，但是，在托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd中的至少一方變化而使裝入托盤I上的燒結(jié)原料裝入量變動的情況下，不能將點火爐6入側(cè)的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl控制在一定。因此，按照下述公式(3)，基于托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd，運算出考慮了裝入托盤I的燒結(jié)原料的裝入量變動的閘門開度指令值Go" (t)，由此能夠使點火爐6入側(cè)的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl處于一定。Go" (t) = a (S — Lvl (t)) LI L2 Ds+ a { @ (I — 1/Ps) — y (I — Dd)} ...... (3)根據(jù)該公式(3)，能夠使點火爐6入側(cè)的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl處于一定，但是，由于沒有考慮在點火爐6對燒結(jié)原料進行點火，并從托盤I的下側(cè)經(jīng)由未圖示的風(fēng)箱用主排風(fēng)機吸引而開始燒結(jié)工序時的點火爐6出側(cè)的出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的變化，因此，隨著燒結(jié)工序開始時的燒結(jié)原料層厚的變化，燒結(jié)時間有所不同，對燒結(jié)礦的燒結(jié)強度帶來影響。在此，在本實施方式中，由于按照前述的公式(I)運算出對于分割閘門4的促動器5的閘門開度指令值Go(t)，因此，通過考慮點火爐6出側(cè)的出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lv2，能夠?qū)Y(jié)工序開始時的燒結(jié)原料層厚水平控制為一定，燒結(jié)時間不變動，能夠?qū)Y(jié)礦的 燒結(jié)強度維持在一定。并且，由于考慮托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd，并且考慮了裝入托盤I的燒結(jié)原料的裝入量變動的影響，因此，能夠更加適當(dāng)?shù)鼐S持燒結(jié)工序開始時的燒結(jié)原料層厚水平。在此，例如如圖2所示，控制裝置11具備進行所述公式(I)的[]內(nèi)的第一項的運算的閘門開度基準(zhǔn)值運算電路21、進行所述公式(I)的[]內(nèi)的第二項及第四項的運算的第一修正值運算電路22、進行所述公式(I)的[]內(nèi)的第三項運算的第二修正值運算電路23。具體而言，在閘門開度基準(zhǔn)值運算電路21中，基于用點火爐入側(cè)層厚水平儀7檢測到的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl進行下述公式(4)的運算，運算出表示由點火及吸引開始前的燒結(jié)原料層厚水平Lvl和水平設(shè)定值S之差求出的燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差的閘門開度基準(zhǔn)值gb (t)。gb (t) = (S — Lvl (t)) LI L2 Ds...... (4)另外，在第一修正值運算電路22中，基于托盤輸送速度Ps和給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd進行下述公式(5)的運算，運算出修正裝入托盤I的燒結(jié)原料的裝入量的影響的第一開度修正值gal⑴。gal (t) = a { ^ (I — 1/Ps) — y (I — Dd)} ...... (5)而且，在第二修正值運算電路23中，基于用點火爐入側(cè)層厚水平儀7檢測到的入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl和用點火爐出側(cè)層厚水平儀8檢測到的出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lv2進行下述公式(6)的運算，運算出表示點火爐出側(cè)燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差的第二開度修正值ga2⑴。ga2 (t) = b (Lvl (t) — Lv2 (t + T))L3*L4* Ds...... (6)另外，控制裝置11具備加法器24、加法器25及閘門指令值運算回路26，其中，力口法器24將從閘門開度基準(zhǔn)值運算電路21輸出的閘門開度基準(zhǔn)值gb (t)和從第一修正值運算電路22輸出的第一開度修正值gal (t)相加而算出基本閘門開度指令值Gb (t)，該加法器25將從第二修正值運算電路23輸出的第二開度修正值ga2 (t)和從第一修正值運算電路22輸出的第一開度修正值gal (t)進行相加而算出閘門開度修正值Ga (t)，該閘門指令值運算電路26基于加法器24的輸出Gb (t)和加法器25的輸出Ga (t)運算出閘門開度指令值Go (t)。
在此，閘門指令值運算電路26進行下述公式(7)的運算，運算出閘門開度指令值Go (t)，基于運算出的閘門開度指令值Go (t)控制分割閘門4的促動器5，調(diào)節(jié)分割閘門4的開度。Go (t) = a (Gb (t) +Ga (t)) ...... (7)這樣，本實施方式的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法根據(jù)基于點火爐入側(cè)層厚水平Lvl的對于分割閘門4的閘門開度基準(zhǔn)值、基于托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度的第一開度修正值、基于由在點火爐入側(cè)檢測到的燒結(jié)原料層厚水平Lvl和在點火爐出側(cè)檢測到的燒結(jié)原料層厚水平Lv2求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量的第二開度修正值，算出對于分割閘門4的閘門開度指令值Go (t)。因此，能夠設(shè)置考慮了點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的減少量及托盤輸送速度和轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的變動弓I起的裝入層厚變動的閘門開度指令值，能夠向分 割閘門4的促動器5適當(dāng)?shù)胤答佋撻l門開度指令值，由此，能夠適當(dāng)?shù)乜刂茻Y(jié)機入側(cè)的燒
結(jié)原料的層厚。另外，由于檢測入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的點火爐入側(cè)層厚水平儀7在原料層厚的寬度方向上保持規(guī)定間隔配置有多個，所述閘門開度基準(zhǔn)值在從水平設(shè)定值減去在所述點火爐入側(cè)檢測到的點火爐入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的值上，乘以所述水平儀間隔、從所述轉(zhuǎn)筒給料器的裝入部到水平儀的距離及原料體積密度而算出，因此，能夠正確地求出點爐入側(cè)的燒結(jié)原料層質(zhì)量誤差。此外，由于在點火并吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量上乘以裝入量影響參量而算出第二開度修正值，因此，作為質(zhì)量可適當(dāng)?shù)胤答侟c火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的減少量。而且，分別在基本閘門開度指令值Gb (t)和閘門開度修正值Ga (t)上相加考慮了托盤輸送速度和轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的變動引起的裝入層厚變動的第一開度修正值，因此不受裝入層厚變動的影響，能夠正確地控制裝入時的燒結(jié)原料層厚。需要說明的是，在上述實施方式中，說明了由閘門基準(zhǔn)值運算電路25、第一修正值運算電路22、第二修正值運算電路23、加法器24，25及閘門指令值運算電路26構(gòu)成控制裝置11的情況，但不限定于此，也可以如圖3所示構(gòu)成。即，將前述的閘門基準(zhǔn)值運算電路21、第一修正值運算電路22和加法器24 —體化而構(gòu)成基本閘門開度指令值運算電路31，并且將第二修正值運算電路23、第一修正值運算電路22和加法器25 —體化而構(gòu)成閘門開度修正值運算電路32，向閘門指令值運算電路26供給從基本閘門開度指令值運算電路31輸出的基本閘門開度指令值Gb (t)和從閘門開度修正值運算電路32輸出的閘門開度修正值Ga (t)。該情況下，在基本閘門開度指令值運算電路31中，基于入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl、托盤輸送速度Ps及給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd，進行下述公式(8)的運算，運算出考慮了裝入量變化的基本閘門開度指令值Gb (t)。Gb (t) = (S — Lvl (t)) LI L2 Ds+ a { 3 (I — 1/Ps) - y (I - Dd)} ...... (8)在閘門開度修正值運算電路32中，基于入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lvl、出側(cè)燒結(jié)原料層厚水平Lv2、托盤輸送速度Ps及給料器旋轉(zhuǎn)速度Dd進行下述公式(9)的運算，運算出t秒后的閘門開度修正值Ga (t)。Ga (t) = b (Lvl (t) — Lv2 (t + T)) L3 L4 Ds+ a { 3 (I — 1/Ps) — y (I-Dd) ...... (9)另外，在上述實施方式中，說明了作為入側(cè)層厚水平儀7和出側(cè)層厚水平儀8采用超聲波測距儀的情況，但不限定于此，也可以采用如圖4所示的激光測距儀LDl LD5。在此，激光測距儀LDl LD5在固定點進行搖頭式掃描。所謂搖動式，是指使設(shè)置于固定位置的激光測距儀在寬度方向截面內(nèi)轉(zhuǎn)動，一邊改變激光的投射位置，一邊在線上進行掃描的方式，將這種方式的激光測距儀稱為搖頭式激光測距儀。該搖頭式激光測距儀只在固定位置轉(zhuǎn)動，因此對裝置驅(qū)動系的負荷小，在耐久性方面非常有利。此外，也可以分 割寬度方向的區(qū)間使多個激光測距儀調(diào)諧，在固定點進行搖頭式掃描。在一個激光測距儀搖頭的情況下，為了使其對燒結(jié)機托盤I的整個寬度進行掃描，需要將激光測距儀設(shè)置于燒結(jié)機上方的高的位置。其理由是如果從低位置投射激光，則裝入原料所形成的斜面的角度產(chǎn)生激光照不到的陰影部分，從而產(chǎn)生不能測定的部位。慘遭圖5說明該原理。圖5(a)是用激光測距儀LD從低位置投射激光的狀態(tài)。燒結(jié)原料42的休止角為最大50°左右，因此，在該情況下，涂黑的位置成為不能測定的區(qū)域43。為了消除不能測定的區(qū)域43，需要在休止角以上的俯角(例如，60°以上的俯角)的范圍內(nèi)進行測定，因此，如圖5 (b)所示，需要將激光測距儀LD設(shè)置在高的位置。特別是，由于在側(cè)壁部原料形成高角的斜面的機會多，因此，為了取得大的激光的俯角，因此，優(yōu)選將激光測距儀LD配置在側(cè)壁的正上的近的位置。在設(shè)備方面，如果難以設(shè)置在這種高的位置上，則將燒結(jié)機托盤I的寬度方向區(qū)間進行分割，用多臺激光測距儀LD進行搖頭式掃描，就可以進一步降低設(shè)置位置。距燒結(jié)原料面的激光測距儀LD的高度為了取大的激光俯角，并且根據(jù)激光測距儀LD的測定范圍的限制，優(yōu)選設(shè)置在0. 8 4. 5m，進一步優(yōu)選設(shè)置在0. 8 2m。在用多臺掃描的情況下，諧調(diào)激光測距儀LD的轉(zhuǎn)送而在短時間內(nèi)一次掃描全部寬度方向區(qū)間，由此能夠使掃描時間內(nèi)燒結(jié)機托盤行進的距離為極短，實際上可以忽略托盤行進引起的偏差。一次掃描所需的時間短為好，現(xiàn)實中優(yōu)選10秒以下。在利用激光測距儀LD測定距離中，根據(jù)相對于投射光的檢測的反射光的侵入角度變化測定距離，因此，如果將激光測距儀設(shè)置于離原料表面近的低位置，則較大地檢測出侵入角度變化，所以容易檢測到距離微小變化引起的角度變化，得到提高距離測定精度的效果。因此，如圖4所示，在燒結(jié)機托盤I的裝入層的上方位置沿寬度方向延長配置架構(gòu)45，在該架構(gòu)45的前后面的一方例如后面上，在作為轉(zhuǎn)動機構(gòu)的激光頭LHl LH5上安裝激光測距儀LDl LD5，用測距儀控制裝置47在規(guī)定的角度范圍內(nèi)使激光頭LHl LH5同步轉(zhuǎn)送。該規(guī)定角度范圍被選定為，在鄰接的激光測距儀LDj (j = I 4)和LDj + I中，在它們中間位置的裝入層上重疊。這樣，當(dāng)使多個激光測距儀LDl LD5搖頭式轉(zhuǎn)送時，激光測距儀LDl LD5僅在固定位置轉(zhuǎn)動，因此，對于裝置驅(qū)動系的負荷小，在耐久性方面非常有利。而且，通過使多個激光測距儀LDl LD5同步轉(zhuǎn)動而進行搖頭式掃描，利用一次掃描就能夠測定裝入層的寬度方向的全域的層厚。在該情況下，在鄰接的激光測距儀LDl LD5中，例如通過使所有轉(zhuǎn)動開始位置的角度與轉(zhuǎn)動范圍一側(cè)的最大角度一致，可靠地防止從鄰接的一激光測距儀射出的激光入射到鄰接的另一激光測距儀。在使用這些激光測距儀LDl LD5的情況下，由于根據(jù)其高的收斂性，可以將測定部位限定在數(shù)mm的點上，因此能夠?qū)⑽恢锰囟ǘM行測定。通過用這些激光測距儀LDl LD5沿?zé)Y(jié)機托盤I的寬度方向進行掃描，測定裝入層的層厚，能夠制作在寬度方向的各個位置正確地測定的層厚的輪廓。這樣，在用多個激光測距儀LDl LD5進行搖頭式掃描的情況下，距裝入層9的上表面的高度為了取大的激光的俯角，并且根據(jù)測距儀的測定范圍的限制，優(yōu)選設(shè)置在0. 8 4. 5m,進一步優(yōu)選設(shè)置在0. 8 2m。另外，用多臺進行掃描的情況下，通過使激光測距儀的轉(zhuǎn)動動作諧調(diào)，在短時間內(nèi)對全部的區(qū)間進行一次掃描，能夠使掃描時間中的托盤行進距離為極短，實際上能夠忽略托盤行進引起的偏差。一次掃描所需的時間短為好，現(xiàn)實中優(yōu)選為10秒以下。 在此，向前述的測距儀控制裝置47供給用激光測距儀LDl LD5檢測到的距離LI L5和相對于通過此時的激光頭LHl LH5的轉(zhuǎn)動中心的垂線的轉(zhuǎn)動角0 I 0 5，并在該測距儀控制裝置47中進行下述公式(10)和公式(11)的運算，運算出寬度方向的測量位置Wk (k = I 5)和原料裝厚Hk。Wk = WBk + Lk sin 0 k...... (10)Hk = HL-Lk cos 0 k...... (11)在此，WBk為各激光測距儀LDk的轉(zhuǎn)動中心點距在寬度方向上成為基準(zhǔn)點的一端的距離，Lk為用各激光測距儀LDk測量到的測量距離，0 k為相對于通過各激光頭LHk的轉(zhuǎn)動中心的垂線的仰角，以前述基準(zhǔn)點側(cè)為負值，以基準(zhǔn)點的相反側(cè)為正值。而且，HL是激光測距儀LDl LD5的測量原點即激光頭LHl LH5的轉(zhuǎn)動中心距燒結(jié)機托盤I的上表面的高度。而且，在測距儀控制裝置47中，將算出的測量位置Wk和原料層厚Hk作為一對存儲于存儲部，制作寬度方向的層厚的輪廓。這時，對于在鄰接的激光測距儀LDl LD5中重疊的裝入層的表面位置，選擇測定的寬度方向位置和前次寬度方向位置中的變化少的一方的寬度方向位置Wk和原料層厚Hk。S卩，如圖6所示，在激光測距儀LDj和LDj + I的中間位置，在激光測距儀LDl側(cè)具有陡的傾斜面，而在相反側(cè)的激光測距儀LDj + I側(cè)存在具有較緩和的傾斜面的突出部48的情況下，激光測距儀LDj能夠測量包含突出部48的頂部的全部的距離，但是激光測距儀LDj + I在超過突出部48的頂部的部分不能捕獲陡的傾斜面，測定遠的平坦部的距離，由此在寬度方向位置Wj + I (n)和原料層厚Hj + I (n)上產(chǎn)生大的誤差，相對于前次的寬度方向位置wj + I (n — I)的變化量AW急增。因此，選擇基于寬度方向位置的變化量AW少的激光測距儀LDj的測量值的寬度方向位置Wj (n)和原料層厚Hj (n)。這樣，每個規(guī)定時間(例如，10分鐘)測定圖7所示的裝入層的寬度方向的層厚Hk在寬度方向上的輪廓，所測定的層厚Hk在寬度方向上的輪廓按順序存儲在設(shè)置于測距儀控制裝置47內(nèi)的存儲部47a。然后，根據(jù)存儲于存儲部47a的層厚Hk在寬度方向上的輪廓，算出與各分割閘門4對應(yīng)的寬度方向區(qū)域的平均值，將這些平均值作為層厚水平Lvl和Lv2向控制裝置11供
符號說明I :托盤、2 :料斗、3 :轉(zhuǎn)筒給料器、4 :分割閘門、5 :促動器、6 :點火爐、7 :入側(cè)層厚水平儀、8 :出側(cè)層厚水平儀、11 :控制裝置、12 :托盤輸送速度檢測器、13 :給料器旋轉(zhuǎn)速度檢測器、21 :閘門開度基準(zhǔn)值運算電路、22 :第一修正值運算電路、23 :第二修正值運算電路、24，25 :加法器、26 :閘門指令值運算電路、31 :基本閘門開度指令值運算電路、32 :閘門開度修正值運算電路、LDl LD5 :激光測距儀、LHl LH5 :激光頭、45 :架構(gòu)、47 :測距儀控制裝置、47a :存儲部。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，該燒結(jié)機在貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，具備將從該料斗排出的燒結(jié)原料裝入托盤上的轉(zhuǎn)筒給料器和在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，該燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法的特征在于， 檢測所述托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后的點火爐入側(cè)層厚水平和點火爐出側(cè)層厚水平， 檢測所述托盤的托盤輸送速度和所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度， 根據(jù)基于所述點火爐入側(cè)層厚水平求出的控制所述分割閘門的閘門開度基準(zhǔn)值、基于所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出的第一開度修正值、基于由所述點火爐入側(cè)層厚水平和所述點火爐出側(cè)層厚水平求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量求出的第二開度修正值，求出控制所述分割閘門的閘門開度指令值。
2.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，其特征在于， 由在原料層厚的寬度方向上保持規(guī)定間隔配置的多個點火爐入側(cè)層厚水平儀檢測所述點火爐入側(cè)層厚水平， 從水平設(shè)定值減去在所述點火爐入側(cè)檢測到的點火爐入側(cè)燒結(jié)原料層厚水平的值乘以所述點火爐入側(cè)層厚水平儀的間隔、從所述轉(zhuǎn)筒給料器的裝入部到所述點火爐入側(cè)層厚水平儀的距離及原料體積密度而算出所述閘門開度基準(zhǔn)值。
3.如權(quán)利要求I或2所述的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，其特征在于， 點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量乘以裝入量影響修正參數(shù)而算出所述第二開度修正值。
4.一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，該燒結(jié)機在貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，具備將從該料斗排出的燒結(jié)原料裝入托盤上的轉(zhuǎn)筒給料器和在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，該燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法的特征在于， 檢測所述托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后的點火爐入側(cè)層厚水平和點火爐出側(cè)層厚水平， 檢測所述托盤的托盤輸送速度和所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度， 基于所述點火爐入側(cè)層厚水平、所述托盤輸送速度及所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出控制所述分割閘門的考慮了裝入量變化的基本閘門開度指令值，進一步基于由所述點火爐入側(cè)層厚水平和所述點火爐出側(cè)層厚水平求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量以及所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出閘門開度修正值，用所述閘門開度修正值修正所述基本閘門開度指令值而求出閘門開度指令值。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項所述的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法，其特征在于， 用激光測距儀進行所述點火爐入側(cè)層厚水平和點火爐出側(cè)層厚水平的檢測。
6.一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置，該燒結(jié)機在貯存燒結(jié)原料的料斗的排出部，具備將從該料斗排出的燒結(jié)原料裝入托盤上的轉(zhuǎn)筒給料器和在燒結(jié)機寬度方向上被分割且能夠個別地調(diào)節(jié)每個閘門開度的分割閘門，該燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置的特征在于，具備 在所述托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后檢測原料層厚水平的點火爐入側(cè)層厚水平儀和點火爐出側(cè)層厚水平儀， 檢測所述托盤的托盤輸送速度的輸送速度檢測器， 檢測所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度檢測器， 基于所述點火爐入側(cè)層厚水平、所述托盤輸送速度及所述給料器旋轉(zhuǎn)速度算出控制所述分割閘門的考慮了裝入量變化的基本閘門開度指令值的基本閘門開度指令值運算部，基于由所述點火爐入側(cè)層厚水平和所述點火爐出側(cè)層厚水平求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量以及所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度算出閘門開度修正值的閘門開度修正值運算部， 基于所述基本閘門開度指令值和所述閘門開度修正值運算出閘門開度指令值的閘門開度指令值運算部。
7.如權(quán)利要求6所述的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置，其特征在于， 所述點火爐入側(cè)層厚水平儀是檢測點火爐入側(cè)層厚水平的激光測距儀， 點火爐出側(cè)層厚水平儀是檢測點火爐出側(cè)層厚水平的激光測距儀。
8.一種燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制裝置，其特征在于，所述激光測距儀包括在寬度方向上保持規(guī)定間隔配置的多個搖頭式激光測距儀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠適當(dāng)?shù)乜刂茻Y(jié)機入側(cè)的燒結(jié)原料層厚的燒結(jié)機的燒結(jié)原料層厚控制方法。該控制方法如下檢測托盤上的燒結(jié)原料的點火爐前后的點火爐入側(cè)層厚和點火爐出側(cè)層厚，并且檢測所述托盤的托盤輸送速度和所述轉(zhuǎn)筒給料器的給料器旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)由所述點火爐入側(cè)層厚求出的控制所述分割閘門的閘門開度基準(zhǔn)值、基于所述托盤輸送速度和所述給料器旋轉(zhuǎn)速度求出的第一開度修正值、基于由所述點火爐入側(cè)層厚和所述點火爐出側(cè)層厚求出的點火及吸引開始時的燒結(jié)原料層的體積減少量求出的第二開度修正值，求出控制所述分割閘門的閘門開度指令值。
文檔編號C22B1/20GK102712964SQ201180006937
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者佐藤幸德, 加藤真哉, 弘田孝紀(jì) 申請人:杰富意鋼鐵株式會社