專利名稱：垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直燒結(jié)速度在線檢測(cè)的方法，尤其是燒結(jié)過程垂直燒結(jié)溫度及速度的動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，燒結(jié)生產(chǎn)是非常復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，由于一些生產(chǎn)過程參數(shù)難以直接有效的在線檢測(cè)，在很大程度上影響制約了燒結(jié)生產(chǎn)操作和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的提高。垂直燒結(jié)速度是燒結(jié)過程中的燃燒帶溫度最高點(diǎn)隨燒結(jié)機(jī)前行而下移的速度。垂直燒結(jié)速度是燒結(jié)生產(chǎn)過程的重要參數(shù)。是標(biāo)示燒結(jié)生產(chǎn)效率、能源利用和生產(chǎn)操作水平的重要指標(biāo)。然而，現(xiàn)有技術(shù)尚沒有一種能夠直接有效在線檢測(cè)垂直燒結(jié)速度的方法，只能通過離線實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱溫度等方法間接地分析判斷。這些方式受物料的透氣性、 風(fēng)箱壓力、料層厚度等因素的影響不能準(zhǔn)確地檢測(cè)垂直燒結(jié)速度，對(duì)生產(chǎn)操作和在線控制難以得到有效得控制效果。對(duì)國內(nèi)外專利檢索相關(guān)數(shù)據(jù)庫中均沒有垂直燒結(jié)速度的研究，更沒有其檢測(cè)方法的研究；國內(nèi)期刊數(shù)據(jù)庫中能搜索到垂直燒結(jié)速度的相關(guān)文章，但是都沒有做垂直燒結(jié)速度檢測(cè)方法的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法和設(shè)備，通過設(shè)備在線檢測(cè)燒結(jié)生產(chǎn)過程不同時(shí)刻垂直方向不同位置上的溫度，計(jì)算出燒結(jié)生產(chǎn)過程垂直燒結(jié)速度，從而，為燒結(jié)生產(chǎn)操作與控制提供依據(jù)。本發(fā)明的在線檢測(cè)步驟如下1)、應(yīng)用保護(hù)套管和熱電偶組成溫度檢測(cè)探頭，將探頭插入在線運(yùn)行的燒結(jié)礦物料，并隨燒結(jié)機(jī)水平前進(jìn)，用溫度檢測(cè)探頭檢測(cè)燒結(jié)礦物料垂直方向不同位置的溫度；2)、應(yīng)用數(shù)據(jù)采集處理器采集記錄實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)；3)、處理數(shù)據(jù)、計(jì)算垂直燒結(jié)速度與數(shù)據(jù)輸出；4)、應(yīng)用垂直燒結(jié)速度等生產(chǎn)過程參數(shù)指導(dǎo)、控制生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)一套數(shù)據(jù)采集處理器安裝在燒結(jié)臺(tái)車的鋼鐵橫梁上對(duì)燒結(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理，其數(shù)據(jù)采集處理器由金屬陶瓷保護(hù)套管、熱電偶組成的溫度檢測(cè)探頭和由單片機(jī)、電源組成的數(shù)據(jù)采集處理器組成，數(shù)據(jù)采集處理器安裝在燒結(jié)臺(tái)車的鋼鐵橫梁上，在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾處安裝數(shù)據(jù)采集處理器托架。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)有，其溫度檢測(cè)探頭數(shù)量為6 15個(gè)，其數(shù)量是根據(jù)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車寬度和垂直檢測(cè)溫度的精度來設(shè)定。溫度檢測(cè)探頭插入物料的深度不同，按邊部淺、中心深的梯度結(jié)構(gòu)布置。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)有，溫度檢測(cè)探頭和數(shù)據(jù)采集處理器采用水冷保護(hù)裝置。
本發(fā)明采用多支由金屬陶瓷保護(hù)套管、熱電偶組成的溫度檢測(cè)探頭和由單片機(jī)、 電源組成的數(shù)據(jù)采集處理器安裝在鋼鐵橫梁上，多支溫度檢測(cè)探頭根據(jù)生產(chǎn)工藝要求設(shè)計(jì)為不同長(zhǎng)度，垂直插入燒結(jié)礦物料，在線檢測(cè)不同時(shí)刻物料溫度。物料溫度被實(shí)時(shí)采集記錄。數(shù)據(jù)處理器的單片計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出垂直燒結(jié)速度，然后存儲(chǔ)和輸出數(shù)據(jù)。應(yīng)用在線檢測(cè)得到的垂直燒結(jié)速度和垂直燃燒溫度，分析計(jì)算不同時(shí)間的燒結(jié)生產(chǎn)的燃燒帶、紅火層厚度與溫度分布情況，應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬技術(shù)繪制出燒結(jié)礦斷面溫度分布圖像，生產(chǎn)技術(shù)人員可以通過分析垂直燒結(jié)速度的變化與燒結(jié)礦斷面的溫度分布來分析控制物料中燃料和水分的配比、燃料粒度的大小等生產(chǎn)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)過程的操作決策指導(dǎo)和在線控制。通過檢測(cè)燒結(jié)生產(chǎn)過程垂直燒結(jié)速度，在鋪料厚度確定的條件下，根據(jù)垂直燒結(jié)速度來計(jì)算燒結(jié)終點(diǎn)位置，調(diào)整燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)終點(diǎn)控制。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)生產(chǎn)過程中關(guān)鍵數(shù)據(jù)垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)；2、本發(fā)明為生產(chǎn)操作決策與控制提供數(shù)據(jù)；3、本發(fā)明原理簡(jiǎn)明，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，工作可靠；4、本發(fā)明設(shè)備成本低，易于實(shí)現(xiàn)。


圖1為垂直燒結(jié)速度檢測(cè)方法的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為溫度探頭安裝示意圖；圖3為數(shù)據(jù)采集處理器原理框圖；圖4為垂直燒結(jié)速度曲線；圖5為垂直燒結(jié)速度與燒結(jié)終點(diǎn)示意具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。如圖1所示，溫度檢測(cè)探頭3垂直于燒結(jié)機(jī)物料料面，安裝在鋼鐵橫梁2上，溫度檢測(cè)探頭3垂直插入物料料面之內(nèi)，其插入深度根據(jù)生產(chǎn)檢測(cè)要求可以進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整，如圖2所示，鋼鐵橫梁2的長(zhǎng)度大于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1寬度，使其可靠搭臺(tái)車兩側(cè)的側(cè)壁上得到有效支撐，并隨燒結(jié)機(jī)臺(tái)車一起運(yùn)行。鋼鐵托架6安裝在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾處，其安裝位置及其長(zhǎng)度要保證燒結(jié)機(jī)臺(tái)車在機(jī)尾反轉(zhuǎn)物料下落時(shí)，鋼鐵托架6能夠有效接住鋼鐵橫梁，引出拉桿5的安裝能夠?qū)撹F橫梁在鋼鐵托架的支撐下，沿水平方向，由人工從機(jī)尾滑動(dòng)拉出。數(shù)據(jù)采集處理器4、電池和無線網(wǎng)通訊接口均安裝在鋼鐵橫梁之上，并設(shè)有水冷保護(hù)措施。附圖3是數(shù)據(jù)采集處理器4的構(gòu)成框圖。圖中所示單片機(jī)內(nèi)設(shè)CUP、A/D轉(zhuǎn)換器、 數(shù)據(jù)存貯器和數(shù)據(jù)通訊接口。數(shù)據(jù)采集處理器4通過溫度檢測(cè)探頭3的熱電偶對(duì)物料分層進(jìn)行溫度檢測(cè)，由熱電偶插入物料的深度即可得到所測(cè)溫度對(duì)應(yīng)物料與料面之間的垂直距離，隨著燒結(jié)生產(chǎn)過程的進(jìn)行，燒結(jié)燃燒帶的最高溫度自上往下移動(dòng)，通過檢測(cè)不同時(shí)刻t 所對(duì)應(yīng)檢測(cè)到的燃燒帶最高溫度的探頭長(zhǎng)度h，計(jì)算出實(shí)時(shí)垂直燒結(jié)速度u，u = h/t。
如圖4所示，在線檢測(cè)得到的垂直燒結(jié)速度和垂直燃燒溫度，通過無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將數(shù)據(jù)傳送給上位計(jì)算機(jī)，經(jīng)過上位計(jì)算機(jī)分析計(jì)算不同時(shí)間的燒結(jié)生產(chǎn)的燃燒帶、紅火層厚度與溫度分布情況，應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬技術(shù)繪制出燒結(jié)礦斷面溫度分布圖，生產(chǎn)技術(shù)人員可以通過分析垂直燒結(jié)速度的變化與燒結(jié)礦斷面的溫度分布來分析控制物料中燃料和水分的配比、燃料粒度的大小等生產(chǎn)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)過程的操作決策指導(dǎo)和在線控制。如圖5所示，通過檢測(cè)燒結(jié)生產(chǎn)過程垂直燒結(jié)速度，在鋪料厚度H確定的條件下， 根據(jù)垂直燒結(jié)速度來計(jì)算燒結(jié)終點(diǎn)位置，調(diào)整燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的運(yùn)行速度ν = Lu/H，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)終點(diǎn)控制，并建立燒結(jié)終點(diǎn)控制圖，L為物料7運(yùn)行的距離。通過在線檢測(cè)燒結(jié)生產(chǎn)過程不同時(shí)刻垂直方向不同位置上的溫度，計(jì)算出燒結(jié)生產(chǎn)過程垂直燒結(jié)速度，從而，為燒結(jié)生產(chǎn)操作與控制提供依據(jù)。如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)一套數(shù)據(jù)采集處理器安裝在燒結(jié)臺(tái)車1的鋼鐵橫梁2上對(duì)燒結(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理，其數(shù)據(jù)采集處理器4由金屬陶瓷保護(hù)套管、熱電偶組成的溫度檢測(cè)探頭和由單片機(jī)、電源組成的數(shù)據(jù)采集處理器組成，數(shù)據(jù)采集處理器4安裝在燒結(jié)臺(tái)車的鋼鐵橫梁2上，在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾處安裝數(shù)據(jù)采集處理器托架6。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)有，其溫度檢測(cè)探頭數(shù)量為6 15個(gè)，其數(shù)量是根據(jù)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車寬度和垂直檢測(cè)溫度的精度來設(shè)定。各溫度檢測(cè)探頭3插入物料的深度不同，按邊部淺、 中心深的梯度結(jié)構(gòu)布置，如圖2所示。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)有，溫度檢測(cè)探頭和數(shù)據(jù)采集處理器采用水冷保護(hù)裝置。本發(fā)明的在線檢測(cè)步驟如下1)、應(yīng)用保護(hù)套管和熱電偶組成溫度檢測(cè)探頭，將探頭插入在線運(yùn)行的燒結(jié)礦物料，并隨燒結(jié)機(jī)水平前進(jìn)，用溫度檢測(cè)探頭檢測(cè)燒結(jié)礦物料垂直方向不同位置的溫度；2)、應(yīng)用數(shù)據(jù)采集處理器采集記錄實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)；3)、處理數(shù)據(jù)、計(jì)算垂直燒結(jié)速度與數(shù)據(jù)輸出；4)、應(yīng)用垂直燒結(jié)速度等生產(chǎn)過程參數(shù)指導(dǎo)、控制生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法，其特征在于，通過設(shè)備在線檢測(cè)燒結(jié)生產(chǎn)過程不同時(shí)刻垂直方向不同位置上的溫度，計(jì)算出燒結(jié)生產(chǎn)過程垂直燒結(jié)速度，檢測(cè)步驟如下1)、應(yīng)用保護(hù)套管和熱電偶組成溫度檢測(cè)探頭，將探頭插入在線運(yùn)行的燒結(jié)礦物料，并隨燒結(jié)機(jī)水平前進(jìn)，用溫度檢測(cè)探頭檢測(cè)燒結(jié)礦物料垂直方向不同位置的溫度；2)、應(yīng)用數(shù)據(jù)采集處理器采集記錄實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)；3)、處理數(shù)據(jù)、計(jì)算垂直燒結(jié)速度與數(shù)據(jù)輸出。
2.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法的設(shè)備，其特征在于，它是由金屬陶瓷保護(hù)套管、熱電偶組成的溫度檢測(cè)探頭和由單片機(jī)、電源組成的數(shù)據(jù)采集處理器，數(shù)據(jù)采集處理器安裝在燒結(jié)臺(tái)車的橫梁上，在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾處安裝數(shù)據(jù)采集處理器托架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法的設(shè)備，其特征在于，溫度檢測(cè)探頭數(shù)量為6 15個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法的設(shè)備，其特征在于，溫度檢測(cè)探頭和數(shù)據(jù)采集處理器采用水冷保護(hù)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)方法和設(shè)備，通過設(shè)備在線檢測(cè)燒結(jié)生產(chǎn)過程不同時(shí)刻垂直方向不同位置上的溫度，計(jì)算出燒結(jié)生產(chǎn)過程垂直燒結(jié)速度，從而，為燒結(jié)生產(chǎn)操作與控制提供依據(jù)。它采用一套數(shù)據(jù)采集處理器安裝在燒結(jié)臺(tái)車的鋼鐵橫梁上對(duì)燒結(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理，其數(shù)據(jù)采集處理器由金屬陶瓷保護(hù)套管、熱電偶組成的溫度檢測(cè)探頭和由單片機(jī)、電源組成的數(shù)據(jù)采集處理器組成，數(shù)據(jù)采集處理器安裝在燒結(jié)臺(tái)車的鋼鐵橫梁上，在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾處安裝數(shù)據(jù)采集處理器托架。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)生產(chǎn)過程中對(duì)垂直燒結(jié)速度的檢測(cè)，為生產(chǎn)操作決策與控制提供數(shù)據(jù)，其原理簡(jiǎn)明，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，工作可靠，且設(shè)備成本低，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01P3/64GK102411061SQ20101029159
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳萌, 宋寶宇, 李志斌, 楊東曉, 楊春雨, 楊紅偉, 段立祥, 王奎越, 費(fèi)靜 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司