一种基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法及系统与流程

本发明涉及烧结，特别地，涉及一种基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法及系统。

背景技术：

1、随着现代工业的迅速发展，钢铁生产规模越来越大，能源消耗也越来越多，节能环保指标越来越成为钢铁生产过程的重要考察因素。在钢铁生产中，含铁原料矿石进入高炉冶炼之前需要经过烧结系统处理，也就是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料(煤粉、焦粉)和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后，布放在烧结台车上焙烧，使其发生一系列物理化学变化，形成容易冶炼的烧结矿，这一过程称之为烧结。

2、现有技术中，调节烧结终点的技术可以归为三类：一是通过控制烧结台车机速调节烧结终点；二是通过控制烧结主抽风机系统(负压、风量)来调节烧结终点；三是通过控制烧结料层厚度来调节烧结终点。现有的调节烧结终点的方式存在调节方式比较单一、对烧结系统的主要结构依赖性过高的技术问题。

3、鉴于此，有必要提出一种基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法及系统以缓解上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明提供的一种基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法及系统，解决了现有的调节烧结终点的方式单一、对烧结系统的主要结构依赖性过高的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法，包括如下步骤：s10，根据目标批次烧结台车的实际有效烧结断面热成像模型获取目标批次烧结台车的台车烧结物料的烧结温度区间，烧结温度区间包括铺底料区间，烧结温度区间还包括燃烧带高温实际温度区间和燃烧带次冷却实际温度区间中的至少一种，其中，铺底料区间为处于目标批次烧结台车的底面上的实际铺底料所占用的空间，燃烧带高温实际温度区间、燃烧带次冷却实际温度区间根据温度高低分割形成；s21，若烧结温度区间包括燃烧带次冷却实际温度区间且没有包括燃烧带高温实际温度区间，则确定台车烧结物料为过早烧结状态；若烧结温度区间包括燃烧带高温实际温度区间，且燃烧带高温实际温度区间与铺底料区间的垂向最大位移距离不大于第一阈值，则确定台车烧结物料为有效烧结状态；s31，若台车烧结物料为有效烧结状态，维持当前状态继续生产；s32，若台车烧结物料为过早烧结状态，根据第一预估减少量减少当前燃气喷吹量，确定新进燃气喷吹区的烧结台车为目标批次烧结台车，返回步骤s10，直至目标批次烧结台车的台车烧结物料为有效烧结状态。

4、进一步地，在步骤“若烧结温度区间包括燃烧带次冷却实际温度区间且没有包括燃烧带高温实际温度区间，则确定台车烧结物料为过早烧结状态”之后包括：获取燃烧带次冷却实际温度区间和次低温理论温度层的垂向向下偏移最小距离；若垂向向下偏移最小距离大于第一阈值，确定第一预估减少量为当前喷吹流量的5％至10％；若垂向向下偏移最小距离不大于第一阈值，根据垂向向下偏移最小距离距离从预先训练的流量位移减小神经网络模型中确定当前减弱调节步长，确定当前减弱调节步长为第一预估减少量；或者，根据垂向向下偏移最小距离和历史流量垂烧减缓速度数据库确定当前减弱调节量，确定所当前减弱调节量为第一预估增加量。

5、进一步地，通过垂向向下偏移最小距离不大于第一阈值的训练集中的设备状态、原料条件、燃气条件以及燃气喷吹减少量作为输入集，通过训练集中的烧结位移减少量作为输出级建立流量位移减小神经网络模型。

6、进一步地，获取目标批次烧结台车的理想烧结热成像模型，理想烧结热成像模型包括理论铺料层以及依据温度高低分层形成的燃烧带高温理论温度层、次低温理论温度层，其中，燃烧带高温理论温度层的料温最高且处于铺底料层的上部；融合理想烧结热成像模型和实际有效烧结断面热成像模型，确定垂向向下偏移最小距离。

7、进一步地，采用公式确定预设反馈等待时长t1，s1为燃气喷吹起始点到烧结目标终点位置的距离，sv为目标批次烧结台车的移动机速，确定预设反馈等待时长t1内从烧结机尾轮输出的台车数量为目标数量。

8、进一步地，确定实际有效烧结断面热成像模型中温度为1100～1350℃的温区为燃烧带高温实际温度区间，确定实际有效烧结断面热成像模型中温度为600～1100℃的温区为燃烧带次冷却实际温度区间。

9、进一步地，在步骤s10之前还包括：获取目标批次烧结台车对应的每一辆烧结台车的初始实际烧结断面热成像模型图像；滤除失真的初始实际烧结断面热成像模型图像；将滤除失真后的初始实际烧结断面热成像模型图像进行图像处理，孤立并过滤初始实际烧结断面热成像模型图像料层厚度1/3以上的区域；将图像处理后的初始实际烧结断面热成像模型图像进行重叠取均值二次处理成像，获取目标批次烧结台车的实际有效烧结断面热成像模型。

10、进一步地，还包括步骤：s21，若烧结温度区间包括燃烧带高温实际温度区间，且燃烧带高温实际温度区间与铺底料区间的垂向最大位移距离大于第一阈值，则确定台车烧结物料为过生烧结状态；s32，若台车烧结物料为过生烧结状态，根据第一预估增加量增加当前燃气喷吹量，确定新进燃气喷吹区的烧结台车为目标批次烧结台车，返回步骤s10，直至目标批次烧结台车的台车烧结物料为有效烧结状态。

11、本发明还提供一种基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调节系统，包括烧结机、烧结台车、热成像获取装置以及处理装置，烧结台车沿烧结机头轮朝向烧结机尾轮可活动地设置，烧结机靠近烧结机头轮的一端依次设有布料区、电火炉区以及保温炉区，保温炉区的下游设有燃气喷吹区，燃气喷吹区内设有燃气喷吹装置；热成像获取装置设于烧结机的烧结机尾轮的外侧，热成像获取装置用于获取目标批次烧结台车的实际有效烧结断面热成像模型；处理装置用于执行上述的基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法的步骤。

12、本发明具有以下有益效果：

13、本发明的基于燃气喷吹辅助烧结的烧结调控方法，基于对烧结技术的研究，通过在烧结机尾轮位置处获取目标批次烧结台车在台车倾角a时实际有效烧结断面热成像模型，若烧结温度区间包括燃烧带次冷却实际温度区间且没有包括燃烧带高温实际温度区间，则确定台车烧结物料为过早烧结状态；若烧结温度区间包括燃烧带高温实际温度区间，且燃烧带高温实际温度区间与铺底料区间的垂向最大位移距离不大于第一阈值，则确定台车烧结物料为有效烧结状态(即燃烧带高温实际温度区间抵达铺底料区间)；若台车烧结物料为有效烧结状态，维持当前状态继续生产；若台车烧结物料为过早烧结状态，根据第一预估减少量减少当前燃气喷吹量，确定新进燃气喷吹区的烧结台车为目标批次烧结台车，重复上述步骤，直至目标批次烧结台车的台车烧结物料为有效烧结状态。实现了基于燃气喷吹辅助烧结的情况下，根据实际有效烧结断面热成像模型确定的烧结温度区间指导调节燃气喷吹量，在烧结物料处于过早烧结状态时(即当前烧结终点位置提前于目标烧结终点位置)根据第一预估减少量减少当前燃气喷吹量，使目标批次烧结台车的烧结物料在目标烧结终点位置处完全烧结，提高烧结效率，实现了通过燃气喷吹的方式调节烧结终点。

14、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。