專利名稱：一種球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，屬于鋼鐵冶金領域。
背景技術：
近幾年我國鋼鐵工業飛速發展，2010年粗鋼產量達6. 27億噸，高爐鐵產量達5. 90 億噸，世界排名第一。高爐大型化、現代化對爐料提出的要求越來越高，高爐合理爐料結構越來越受到重視。鐵礦氧化球團為高爐提供強度好、鐵品位高、還原性好、粒度均勻、成分穩定、物理化學特性以及冶金性能良好的精料，大大強化了冶煉過程，符合高爐合理爐料要求。同時， 我國鐵礦資源以及國際礦石市場情況也要求采用合理的方法利用國產鐵精礦。此外，與燒結生產相比，球團生產粉塵和氣體污染物的排放都有所降低，有利于環境保護。鋼鐵工業面對高成本壓力、節能減排所帶來的挑戰，球團法日益引起關注，正逐步得到發展。鏈篦機-回轉窯工藝是一種重要的鐵礦氧化球團生產方法，這種球團工藝的特點是干燥、預熱、焙燒和冷卻過程分別在三臺不同的設備上進行；單機生產能力大，符合球團生產大型化要求；可以煤作為燃料，通過煙氣循環實現熱能高效利用，符合我國天然氣不足煤炭儲量豐富的資源條件；焙燒均勻，產品質量優良。綜合考慮，鏈篦機-回轉窯生產工藝更適合我國球團發展。球團原料水分、粒度、化學成分，造球過程，以及球團熱固結過程各生產參數的變化會引起生球水分和鏈篦機上球團干燥效果的波動。需要操作人員密切關注鏈篦機生產， 實時進行干燥段氣體溫度、流量等參數的調整。球團干燥過程需要控制傳熱和脫水速率，既保證干燥效果，又要避免球團因過濕導致的變形和因內部蒸汽壓過大導致的破裂。球團變形和破裂會使球團料層透氣性惡化，給預熱焙燒工序帶來困難，最終導致生產率降低，成品球質量不均勻，甚至回轉窯結圈等事故的發生。鏈篦機是一個相對封閉的系統，生產過程中料層的含水量變化情況難以實現直接檢測。實際生產中干燥過程控制只能憑借操作人員的經驗，通過一段時間的觀察和嘗試進行，對操作人員的生產經驗要求較高，調整所需時間較長，難以保證鏈篦機干燥控制的準確性。因此，開發一種能夠在線檢測球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的技術，對鏈篦機-回轉窯鐵礦氧化球團生產具有十分重要的意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出一種球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，該球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法能靈活方便地檢測出球團生產過程中鏈篦機料層水分分布。本發明的技術解決方案如下
一種球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，包括以下步驟步驟1 數據采集步驟采集的生產數據包括生球水分、球團粒度、料層孔隙率、 球團入口溫度、布料高度、鏈篦機機速、熱風流量、熱風溫度；步驟2 建模步驟建立氣體和球團含水量計算模型方程；步驟3 求解步驟將求解域劃分為差分網格，利用有限差分法進行模型方程的求解，得到料層水分的計算值，該計算值最終反映了球團生產過程中鏈篦機料層水分分布。步驟2中所述的氣體和球團含水量計算模型方程為 dW) q^t)
權利要求
1.一種球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 數據采集步驟采集的生產數據包括生球水分、球團粒度、料層孔隙率、球團入口溫度、布料高度、鏈篦機機速、熱風流量、熱風溫度；步驟2 建模步驟建立氣體和球團含水量計算模型方程；步驟3 求解步驟將求解域劃分為差分網格，利用有限差分法進行模型方程的求解， 得到料層水分的計算值，該計算值最終反映了球團生產過程中鏈篦機料層水分分布。
2.根據權利要求1所述的球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，其特征在于，步驟2中所述的氣體和球團含水量計算模型方程為
3.根據權利要求1所述的球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，其特征在于，步驟3中求解步驟的具體過程為將求解域劃分為差分網格，利用有限差分法轉化為差分方程，從氣體進入球團料層的位置，沿氣體流動方向進行求解；所述的差分網格的尺寸范圍為(0. 鏈篦機有效長度)X球團料層寬度X (5% 10%實時料層高度)。
全文摘要
本發明公開了一種球團生產過程中鏈篦機料層水分分布的檢測方法，包括以下步驟步驟1數據采集步驟采集的生產數據包括生球水分、球團粒度、料層孔隙率、球團入口溫度、布料高度、鏈篦機機速、熱風流量、熱風溫度；步驟2建模步驟建立氣體和球團含水量計算模型方程；步驟3求解步驟將求解域劃分為差分網格，利用有限差分法進行模型方程的求解，得到料層水分的計算值。該方法能靈活方便地檢測出球團生產過程中鏈篦機料層水分分布。
文檔編號C22B1/24GK102305805SQ20111021459
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者姜濤, 張元波, 李光輝, 李君 , 李騫, 楊永斌, 王祎, 甘敏, 白國華, 范曉慧, 袁禮順, 許斌, 郭宇峰, 陳許玲, 黃柱成 申請人:中南大學