一种基于燃气喷吹的烧结终点调节方法及系统与流程

本发明涉及烧结，尤其涉及一种基于燃气喷吹的烧结终点调节方法及系统。

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、烧结终点是反映烧结质量、产量以及成本密切相关的重要工艺参数，烧结终点能够表示烧结机台车上的料层被焙烧结束的终点，即烧结结束位置。控制好烧结终点处于期望烧结终点位置是提高成品率并充分利用烧结面积的关键所在，如果实际烧结终点比期望烧结终点位置提前，说明存在过烧现象，烧结机的生产能力(例如从实际燃烧终点开始的后面几台风机对应的烧结面积)没有得到充分利用，从而造成烧结矿产量/产能的降低；如果实际烧结终点比期望烧结终点位置滞后，说明烧结机台车上的混合料在还没来得及完全焙烧之前就已运行到机尾进行卸料，此时实际烧结终点对应的燃烧带和铺底料层之间还存在较多的生料，造成欠烧，最终影响烧结矿质量。

3、现有技术中，调控烧结终点位置的技术可以归为三类：一是通过控制烧结机台车机速调控烧结终点；二是通过控制烧结主抽风机系统(负压、风量)来调控烧结终点；三是通过控制烧结料层厚度来调控烧结终点。现有的调节烧结终点的方式存在对烧结系统的主要结构依赖性过高，这种依赖性体现在，例如调节机速会导致设备状态频繁变动，设备处于不稳定的工作状态，如果频繁调节料层厚度，则会导致产量/产能波动，如果频繁调节风机风量，也会导致设备处于不稳定工作状态，增加了设备磨损、能耗的技术问题。

4、鉴于此，有必要提出一种基于燃气喷吹的烧结终点调节方法及系统以解决或至少缓解上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于燃气喷吹的烧结终点调节方法及系统，以解决现有的调节烧结终点位置的方式存在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，本发明提供了一种基于燃气喷吹的烧结终点调节方法，包括步骤：

3、s1，获取当前烧结矿机尾断面的可见光成像图，并判断所述可见光成像图中是否存在高亮燃烧带区域；在所述可见光成像图中存在高亮燃烧带区域时，执行步骤s2～s6；在所述可见光成像图中未存在高亮燃烧带区域时，执行步骤s7～s8；

4、s2，根据所述高亮燃烧带区域获取当前运算燃烧带中线；其中，所述当前运算燃烧带中线平行于台车铺底料的顶面；

5、s3，确定所述当前运算燃烧带中线与理想燃烧带中线的竖向偏离距离是否大于预设阈值；在所述竖向偏离距离大于预设阈值时，判定当前实际烧结终点滞后于目标烧结终点，执行步骤s4～s5；在所述竖向偏离距离小于或等于预设阈值时，执行步骤s6；其中，所述理想燃烧带中线为烧结混合料的底面与台车铺底料的交界线；

6、s4，依据所述竖向偏离距离获取第一燃气喷吹调整量，调大燃气调节阀的阀门开度，以将当前燃气喷吹流量增加所述第一燃气喷吹调整量；

7、s5，等待预设时长；然后返回步骤s1；

8、s6，判定当前实际烧结终点处于目标烧结终点的允差范围内，并维持当前状态继续生产；

9、s7，调小所述燃气调节阀的阀门开度，以将当前燃气喷吹流量减少第二燃气喷吹调整量；

10、s8，等待预设时长；然后返回步骤s1。

11、优选地，所述步骤s4中的“第一燃气喷吹调整量”，具体通过如下步骤得到：

12、s41，获取燃气喷吹起始点到所述目标烧结终点的间隔距离，以及获取烧结机台车的当前机速；

13、s42，根据所述间隔距离和所述当前机速确定出烧结矿从所述燃气喷吹起始点到所述目标烧结终点的输送时间；

14、s43，按照预设燃气喷吹调整量调节当前燃气喷吹流量；

15、s44，等待所述输送时间并获取调节后的当前运算燃烧带中线；

16、s45，确定调节前的当前运算燃烧带中线和调节后的当前运算燃烧带中线沿高度方向的位置偏移量，然后根据所述预设燃气喷吹调整量和所述位置偏移量得到流量位置系数；

17、s46，根据所述竖向偏离距离和所述流量位置系数得到所述第一燃气喷吹调整量。

18、优选地，所述步骤s4中在“并调大燃气调节阀的阀门开度”之前还包括步骤：

19、s401，确定当前燃气喷吹流量与所述第一燃气喷吹调整量之和是否超出流量调节上限值；

20、s402，在所述当前燃气喷吹流量与所述第一燃气喷吹调整量之和超出所述流量调节上限值时，请求其余烧结终点调节方式并输出预设提示指令；

21、s403，在所述当前燃气喷吹流量与所述第一燃气喷吹调整量之和未超出所述流量调节上限值时，进入所述“并调大燃气调节阀的阀门开度”的步骤。

22、优选地，所述步骤s7之前还包括步骤：

23、s71，确定当前燃气喷吹流量与所述第二燃气喷吹调整量之差是否超出流量调节下限值；

24、s72，在当前燃气喷吹流量与所述第二燃气喷吹调整量之差超出流量调节下限值时，请求其余烧结终点调节方式并输出预设提示指令；

25、s73，在当前燃气喷吹流量与所述第二燃气喷吹调整量之差未超出流量调节下限值时，进入步骤s7。

26、优选地，所述步骤s2中的“当前运算燃烧带中线”，具体通过如下步骤得到：

27、s21，对所述可见光成像图进行降噪处理得到二次成像图；

28、s22，确定所述二次成像图中的高亮燃烧带区域相对烧结机台车的底板顶面的坐标值取算术平均值，从而得到所述当前运算燃烧带中线。

29、优选地，采用公式st＝s1/sv确定所述预设时长，其中，s1为燃气喷吹起始点到目标烧结终点的距离，sv为烧结机台车的移动机速。

30、优选地，吹入烧结料面的燃气体积最高为进入烧结料面的空气体积的0.8％。

31、优选地，所述第二燃气喷吹调整量大于所述第一燃气喷吹调整量。

32、本发明还提供一种基于燃气喷吹的烧结终点调节系统，包括烧结机主体、燃气喷吹装置、可见光成像装置以及控制系统，所述烧结机主体包括布料区、点火炉区以及保温炉区，所述保温炉区的下游设有燃气喷吹区，所述燃气喷吹区内设有所述燃气喷吹装置，其中，

33、所述燃气喷吹装置包括燃气喷吹主管和多根沿烧结机台车的宽度方向并列设置的燃气喷吹支管；所述燃气喷吹主管上安装有所述燃气调节阀；每根所述燃气喷吹支管均与所述燃气喷吹支管连通，每根燃气喷吹支管的底部均安装有多个用于朝烧结料层的顶面喷吹燃气的燃喷嘴；

34、所述可见光成像装置包括用于检测烧结机台车在烧结机尾轮的倾斜角度的倾角传感器和用于拍摄烧结矿机尾断面的可见光成像图的可见光成像装置；所述倾角传感器与所述可见光成像装置信号连锁；

35、所述燃气喷吹装置和所述可见光成像装置均与所述控制系统连接，所述控制系统包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于燃气喷吹的烧结终点调节方法的步骤。

36、优选地，多根所述燃气喷吹支管沿所述烧结机台车的宽度方向均匀排布；每根所述燃气喷吹支管的多个所述燃喷嘴沿所述燃气喷吹支管的长度方向均匀排布。

37、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

38、本发明提供一种基于燃气喷吹的烧结终点调节方法及系统，通过获取当前烧结矿机尾断面的可见光成像图，并判断可见光成像图中是否存在高亮燃烧带区域，在所述可见光成像图中存在高亮燃烧带区域时，根据高亮燃烧带区域获取当前运算燃烧带中线，确定当前运算燃烧带中线与理想燃烧带中线的竖向偏离距离是否大于预设阈值，在竖向偏离距离大于预设阈值时，判定当前实际烧结终点滞后于目标烧结终点，依据竖向偏离距离获取第一燃气喷吹调整量，调大燃气调节阀的阀门开度，以将当前燃气喷吹流量增加第一燃气喷吹调整量，直到将当前运算燃烧带中线与理想燃烧带中线的竖向偏离距离调到预设阈值范围之内。

39、本发明通过分析机尾烧结矿断面燃烧带分布来判断烧结状态，通过调节燃气喷吹量来调节烧结终点，提高了烧结效率。能够通过获取当前烧结矿机尾断面的可见光成像图，用图像的方式拟合出当前运算燃烧带中线位置，依据当前运算燃烧带中线与理想燃烧带中线之间的竖向偏离距离控制燃气喷吹量，保证实际烧结终点在目标烧结终点范围内，从而保证烧结面积利用率最大，对生产最有利。此外，本发明通过燃气喷吹调节烧结终点位置，不需要频繁调节烧结机机速或料层厚度或者风机风量，能够保证烧结系统整体上处于稳定的生产状态，只要保证燃料的稳定，可保证烧结工作状态的稳定，更贴合实际生产的需要，另外，通过以气代炭的方式，具有节能减排效果，更为环保。