一種燒結環冷機物料溫度控制方法
【專利摘要】一種燒結環冷機物料溫度控制方法，屬于冶金工業測控技術領域。本發明：通過設置在環冷機各鼓風段的非接觸式測溫裝置，測得冷卻過程中各鼓風段環冷機臺車上物料表面的溫度值，并將該溫度值輸送至中央控制器，以獲得環冷機溫度場實際溫度變化值；通過設置在各鼓風機出口處的流量計，測得冷卻過程中各鼓風機出口處的通風量，并將該通風量輸送至中央控制器，以獲得鼓風機出口處流量變化值；依據燒結環冷機的熱工參數技術要求，設定生產進程中所需的理想溫度曲線，即確定初始溫度設定值，以環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以鼓風機出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機的風門開度控制鼓風機的通風量。
【專利說明】
一種燒結環冷機物料溫度控制方法
技術領域
[0001]本發明屬于冶金工業測控技術領域，特別是涉及一種燒結環冷機物料溫度控制方法，主要用于燒結環冷機各鼓風段物料溫度的連續自動間接監測和控制。
【背景技術】
[0002]環冷機的冷卻過程，是通過鼓風機從熱礦底部鼓入大量新鮮的冷空氣通過熱交換冷卻臺車上的熱礦，熱礦需要在環冷機臺車上經由各冷卻段冷卻至一定溫度后，再經由膠帶運輸機5進行轉運。通常的環冷機溫度控制方法只通過設置在煙罩和膠帶運輸機上的溫度測點關注冷卻后熱空氣溫度和物料冷卻后溫度，物料冷卻過程本身沒有得到關注。在實際生產中，由于焙燒過程的波動、風量不合理、超負荷生產等復雜原因，導致環冷達不到冷卻效果，熱廢氣得不到充分利用，物料溫度過高可能引起火災，燒毀設備，甚至造成人員傷亡等重大安全事故;也有可能冷卻速度過快，造成產品質量下降，生產效率降低。
[0003]目前，急需一種燒結環冷機物料溫度控制方法，有效地控制環冷機各鼓風段物料溫度，以保證燒結礦質量，并使燒結熱廢氣得到充分利用，使冷卻后的燒結礦達到設計溫度，不至影響后續工藝及設備正常運行。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的問題，本發明提供一種燒結環冷機物料溫度控制方法，該控制方法能夠準確地控制環冷機各鼓風段物料的溫度，保證環冷機的操作效率和操作效果。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種燒結環冷機物料溫度控制方法，包括如下步驟:
[0006]步驟一:通過設置在環冷機各鼓風段的非接觸式測溫裝置，測得冷卻過程中各鼓風段環冷機臺車上物料表面的溫度值，并將該溫度值輸送至中央控制器，以獲得環冷機溫度場實際溫度變化值；
[0007]步驟二:通過設置在各鼓風機出口處的流量計，測得冷卻過程中各鼓風機出口處的通風量，并將該通風量輸送至中央控制器，以獲得鼓風機出口處流量變化值；
[0008]步驟三:依據燒結環冷機的熱工參數技術要求，設定生產進程中所需的理想溫度曲線，即確定初始溫度設定值，以步驟一中獲得的環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以步驟二中獲得的鼓風機出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機的風門開度控制鼓風機的通風量。
[0009]步驟三中所述的以步驟一中獲得的環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以步驟二中獲得的鼓風機出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機的風門開度控制鼓風機的通風量，其具體方法如下:
[0010]將調節器TnC作為鼓風機風門執行器的主調節器，FnC作為副調節器構成串級控制系統，主調節器TnC的干擾項為鼓風機臺車料面溫度TnT的變化，副調節器FnC的干擾項為鼓風機臺車上料層厚度引起的氣密性變化，進而引起的鼓風機出風管流量FnT的變化;前饋調節器TnC將上一級料面溫度TnT的變化作為前饋條件，以理想溫度曲線作為初始溫度設定值，構成一級前饋-串級控制系統；
[0011]其中:TnC-第η個鼓風機風門執行器的主調節器；
[0012]FnC-第η個鼓風機風門執行器的副調節器；
[0013]TnC-第η個鼓風機風門執行器的前饋調節器；
[0014]TnT-第η個鼓風機臺車料面溫度；
[0015]TnT-第η-1個鼓風機臺車料面溫度；
[0016]FnT-第η個鼓風機出風管流量。
[0017]本發明的有益效果:
[0018]本發明的燒結環冷機物料溫度控制方法，可有效控制環冷機各冷卻段溫度，從而提高燒結礦質量，并使環冷機廢氣的余熱得到充分利用；同時防止由于溫度過高引起的火災，避免因此造成的設備損失及人員傷亡。
[0019]本發明運用非接觸式測溫裝置對環冷機各鼓風段的溫度場進行間接監測，并依此實時調節各鼓風機的鼓風量，從而實現對環冷機物料溫度的控制，確保燒結冷卻系統安全可靠地運行，提高燒結礦質量，平穩環冷機廢氣溫度，使廢氣的余熱得到充分利用，有效利用能源，大幅度降低生產能耗。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的燒結環冷機物料溫度控制方法的一個實施例的示意圖；
[0021 ]圖2為鼓風機和流量計在鼓風段的安裝示意圖；
[0022]圖3為本發明的燒結環冷機物料溫度控制系統圖；
[0023]圖4為本發明的燒結環冷機物料溫度控制系統結構圖；
[0024]圖中:1-環冷機，2-鼓風段，3-非接觸式測溫裝置，4-鼓風機，5-膠帶運輸機，6_流量計，7-鼓風機風門執行器；
[0025]TnC-第η個鼓風機風門執行器的主調節器；
[0026]FnC-第η個鼓風機風門執行器的副調節器；
[0027]TnC-第η個鼓風機風門執行器的前饋調節器；
[0028]TnT-第η個鼓風機臺車料面溫度；
[0029]TnT-第η-1個鼓風機臺車料面溫度；
[0030]FnT-第η個鼓風機出風管流量。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0032]如圖1、圖2所示，一種燒結環冷機物料溫度控制方法，包括如下步驟:
[0033]步驟一:首先，根據被測溫度及設備運行工況配置合適的非接觸式測溫裝置3，測溫裝置3本身應耐高溫;然后，在環冷機I側面設置安裝支架以安裝測溫裝置3，所述安裝支架上測溫裝置3的安裝高度和角度應可以調整，以達到設備遠離熱源的同時不影響測量的目的；接著，通過設置在環冷機I各鼓風段2的非接觸式測溫裝置3，測得冷卻過程中各鼓風段2環冷機臺車上物料表面的溫度值，并將該溫度值輸送至中央控制器，以獲得環冷機溫度場實際溫度變化值；
[0034]步驟二:通過設置在各鼓風機4出口處的流量計6，測得冷卻過程中各鼓風機4出口處的通風量，并將該通風量輸送至中央控制器，以獲得鼓風機4出口處流量變化值；
[0035]步驟三:依據燒結環冷機的熱工參數技術要求，在人機操作界面的溫度值設定區設定生產進程中所需的理想溫度曲線，即確定初始溫度設定值，以步驟一中獲得的環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以步驟二中獲得的鼓風機4出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機4的風門開度控制鼓風機4的通風量。
[0036]步驟三中所述的以步驟一中獲得的環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以步驟二中獲得的鼓風機4出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機4的風門開度控制鼓風機4的通風量，其具體方法如下:
[0037]如圖3、圖4所示，將調節器TnC作為鼓風機風門執行器7的主調節器，FnC作為副調節器構成串級控制系統，主調節器TnC的干擾項為鼓風機臺車料面溫度TnT的變化，副調節器FnC的干擾項為鼓風機臺車上料層厚度引起的氣密性變化，進而引起的鼓風機出風管流量FnT的變化;前饋調節器TnC將上一級料面溫度TnT的變化作為前饋條件，以理想溫度曲線作為初始溫度設定值，構成一級前饋-串級控制系統；
[0038]其中:TnC-第η個鼓風機風門執行器的主調節器；
[0039]FnC-第η個鼓風機風門執行器的副調節器；
[0040]TnC-第η個鼓風機風門執行器的前饋調節器；
[0041]TnT-第η個鼓風機臺車料面溫度；
[0042]TnT-第η-1個鼓風機臺車料面溫度；
[0043]FnT-第η個鼓風機出風管流量。
[0044]本發明在燒結冷卻過程中，運用非接觸式測溫裝置3對環冷機I?η個鼓風段2的物料表面溫度場進行間接監測，并依此實時調節各鼓風機4的鼓風量，實現對環冷機物料溫度的間接控制，保證物料在冷卻終點的最終溫度達到理想值。本發明通過均衡穩定的熱工溫度控制，克服生產過程中，工藝條件變化對燒結礦溫度及廢氣溫度的擾動，實現物料溫度及廢氣溫度的平穩控制，可確保整個燒結系統安全可靠地運行，提高自動化生產水平，通過平穩溫度，提高余熱利用供熱條件的穩定性，提高熱廢氣利用效率，大幅度降低生產能耗。本發明通過每一級的控制逐級減少擾動的影響和控制的幅度，在不改變冷卻時間的條件下，使燒結環冷機燒結礦溫度的控制精度達到設計要求，使環冷機的熱工控制條件得到精細化。
【主權項】
1.一種燒結環冷機物料溫度控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:通過設置在環冷機各鼓風段的非接觸式測溫裝置，測得冷卻過程中各鼓風段環冷機臺車上物料表面的溫度值，并將該溫度值輸送至中央控制器，以獲得環冷機溫度場實際溫度變化值； 步驟二:通過設置在各鼓風機出口處的流量計，測得冷卻過程中各鼓風機出口處的通風量，并將該通風量輸送至中央控制器，以獲得鼓風機出口處流量變化值； 步驟三:依據燒結環冷機的熱工參數技術要求，設定生產進程中所需的理想溫度曲線，即確定初始溫度設定值，以步驟一中獲得的環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以步驟二中獲得的鼓風機出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機的風門開度控制鼓風機的通風量。2.根據權利要求1所述的燒結環冷機物料溫度控制方法，其特征在于步驟三中所述的以步驟一中獲得的環冷機溫度場實際溫度變化值與初始溫度設定值的偏差作為系統的擾動，以步驟二中獲得的鼓風機出口處流量變化值為系統的反饋，通過控制鼓風機的風門開度控制鼓風機的通風量，其具體方法如下: 將調節器TnC作為鼓風機風門執行器的主調節器，FnC作為副調節器構成串級控制系統，主調節器TnC的干擾項為鼓風機臺車料面溫度TnT的變化，副調節器FnC的干擾項為鼓風機臺車上料層厚度引起的氣密性變化，進而引起的鼓風機出風管流量FnT的變化;前饋調節器TnC將上一級料面溫度TrrfT的變化作為前饋條件，以理想溫度曲線作為初始溫度設定值，構成一級前饋-串級控制系統； 其中:TnC-第η個鼓風機風門執行器的主調節器； FnC-第η個鼓風機風門執行器的副調節器； TnC-第η個鼓風機風門執行器的前饋調節器； TnT-第η個鼓風機臺車料面溫度； TnT-第η-1個鼓風機臺車料面溫度； FnT-第η個鼓風機出風管流量。
【文檔編號】F27D15/02GK105910444SQ201610251268
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】潘龍, 壽宏飚
【申請人】中冶北方（大連）工程技術有限公司