[发明专利]一种球团回转窑结圈料厚度的在线检测方法

说明书

本发明涉及一种球团回转窑结圈料厚度的在线检测方法，对回转窑的炉皮温度进行连续测温，得到温度值一；对回转窑的窑内温度进行间断性测温，得到温度值二；回转窑维修后初次投入使用时标记为状态一，之后回转窑运行一段时间后标记为状态二，分别测量状态一下的温度值一、温度值二及状态二下的温度值一、温度值二，将各温度值导入热流强度计算公式：Q＝h(dT/dL)，进而通过引入修改系数λ对热流强度进行修正，测得结圈料厚度。本发明可在不停炉的状态下对回转窑状况进行在线监测，节省了人力和财力，且简单易行，操作方便。

技术领域

本发明涉及球团生产技术领域，尤其涉及一种球团回转窑结圈料厚度的在线检测方法。

背景技术

球团回转窑在生产过程中，由于回转窑内表面的耐火材料表面粗糙、球团粉末含量高、膨润土等添加量高、球团预热不充分等原因，在高温条件下，从球团表面脱落的粉末及低熔点物质容易粘附在耐火材料表面，随着回转窑的回转运动，在回转窑内沿圆周方向形成一圈粘结物质(主要由低熔点的橄榄石相和再结晶的赤铁矿组成)，称为结圈料，需要定期进行清理。

结圈现象发生后，在回转窑内部可形成50mm～600mm厚的由再结晶赤铁矿组成的致密结圈料，使回转窑的自重增加，回转窑传动电机的负荷增大，从而增加了能耗；以200万吨球团回转窑为例，回转窑传动电机的电流会增加40～50A，且结圈料在回转窑内的分布具有不均匀性，导致窑体受力不均，并引起窑体变形。

结圈料积累到一定程度后，在受到物料冲击或人为降温除圈时，大块结圈料会脱落，对窑内的耐火材料造成破坏，最少减薄20～30mm，严重时耐火材料会随着结圈料一起脱落，甚至造成红窑，被迫停窑检修，导致休风率增加，产率降低，产量下降，成本增加，效益降低。

燃烧带是回转窑内的高温区所在，也是发生结圈现象最主要的部位。在此区域发生结圈，会缩小回转窑的断面面积、增加气体及物料的运动阻力，且结圈还会像遮热板一样，使得燃烧带的热不能辐射到回转窑的冷端，并使燃烧带温度进一步升高，使该带衬料的工作条件进一步恶化。

回转窑结圈是耐火材料破损的一个最主要因素，同时也是给生产顺行带来不利影响的主要因素，因此，日常球团生产时，一般每50～70天进行一次检修，主要任务就是排除结圈料。

为掌握氧化球团回转窑内的结圈情况，需要对回转窑结圈状态进行实时监测，然而目前还没有对回转窑结圈进行实时监测的先例，现有技术大多只是通过对回转窑外表面温度进行测量，以此来估计窑内的结圈情况，但此方法无法准确了解结圈料的具体厚度，且无法得知结圈料的厚度变化趋势。

发明内容

本发明提供了一种球团回转窑结圈料厚度的在线检测方法，利用红外热像仪对回转窑进行炉皮表面测温，结合不同部位的内部温度分布，采用导热系数插值的方式，根据热流强度径向相等的原则，测得结圈料厚度；可在不停炉的状态下对回转窑状况进行在线监测，节省了人力和财力，且简单易行，操作方便。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种球团回转窑结圈厚度的检测方法，对回转窑的炉皮温度进行连续测温，得到温度值一；对回转窑的窑内温度进行间断性测温，得到温度值二；回转窑维修后初次投入使用时标记为状态一，之后回转窑运行一段时间后标记为状态二，分别测量状态一下的温度值一、温度值二及状态二下的温度值一、温度值二，将各温度值导入热流强度计算公式：Q＝h(dT/dL)，式中Q为热流强度，单位w/m²，h为导热系数，单位w/m·k，dT为温差，单位k，dL为距离，单位m；进而通过引入修正系数λ对热流强度进行修正，得到结圈料厚度。

一种球团回转窑结圈厚度的检测方法，具体过程如下：

(1)网格划分：

自窑头到窑尾对回转窑沿长度方向进行均值网格划分，将其平均分为n段，得到n+1个节点；

(2)测量回转窑的炉皮温度Tout和Tout＇：