[发明专利]一种烧结固体燃料粒级控制方法

说明书

本发明揭示了一种烧结固体燃料粒级控制方法和系统，该方法利用在位式激光过程气体分析系统对烧结过程废气成分中的CO以及CO2进行在线检测，从而获得燃烧比〔CO/CO+CO2〕来衡量烧结过程中固体燃料碳的化学能的利用程度。同时对烧结固体燃料粒级进行在线检测，并利用偏最小二乘法获取固体燃料的燃烧比、烧结固体燃料的平均粒级、烧结负压以及烧结固体燃料配比的历史数据进行多元回归关系，并以上述过程参数和较优的烧结固体燃料燃烧比〔CO/CO+CO2〕来进行烧结固体燃料粒级的合理控制和调整。使得固体燃料的碳的化学能的利用程度始终处于较优的控制区间内，从而支撑烧结过程的顺行以及利于满足烧结工艺需求条件下固体燃料消耗水平的有效降低。

技术领域

本发明涉及烧结技术领域，尤其涉及一种烧结固体燃料粒级控制系统及控制方法。

背景技术

烧结矿是高炉生产中的主要含铁原料，它是将高炉返矿，烧结返矿，混匀矿，燃料及熔剂按照一定的比例组成混合料，配以适量水分，经混合制粒后在烧结机上烧结形成块状料的过程。影响烧结矿质量的因素很多，需要在烧结之前确定不同铁矿粉的适宜配比、燃料、熔剂的加入量，以满足高炉炉料结构的要求。

燃料的粒度对烧结过程影响较大，从烧结过程中碳燃烧的动力学和热力学分析可知：

1)当固体燃料的粒度过大时：燃烧速度变慢，燃烧带加宽，烧结料层透气性变差，垂直烧结速度和烧结机利用系数降低。在烧结布料过程中，大颗粒焦粉或煤粉会因偏析而在烧结料层下部集中，由于自动蓄热的作用使下层热量明显高于上层，从而出现过熔现象，进而导致烧结料层的透气性下降；

2)当固体燃料粒度过小时：碳燃烧速度过快，液相反应不完全，烧结矿强度和烧结成品率降低，烧结机利用系数降低。因而，在实际烧结生产过程中，应该确定适宜的固体燃料粒度范围。

由于市场资源和采购的原因，烧结用原料的种类不可避免常发生变化，其粒度也在发生波动；而传统的烧结燃料的控制一定程度上是稳定不波动的，即随着原料粒度的波动燃料粒度一般不做调整，或者仅根据烧结矿质量变化对燃料粒度进行被动调整，存在烧结燃料粒度与烧结原料粒度不匹配的问题。

经专利检索，已有一部分相关的技术方案公开，例如：

如中国发明专利CN106939373B，公开了开了一种烧结燃料粒度的控制方法，属于烧结技术领域。所述控制方法包括：控制烧结原料的平均粒径D为2.5-6.5mm；根据所述烧结原料的平均粒径调节烧结燃料平均粒径，控制所述烧结燃料的平均粒径d为1.5-3mm，同时，控制所述烧结燃料平均粒径与所述烧结原料平均粒径的比值范围为0.3≤d/D≤0.6。本发明根据烧结原料粒度对烧结燃料粒度进行调节，使烧结燃料粒度与烧结原料粒度合理匹配，燃料燃烧速度适中，烧结料层透气性好，液相反应完全，达到提高烧结矿质量和降低燃耗的技术效果。

中国发明专利申请，公开号：CN110142095A，公开了一种烧结燃料破碎的智能控制方法及装置，根据当前时刻对应的烧结燃料粒度组成，确定烧结燃料中每一粒度组成的比例；计算前后两次烧结燃料粒度组成比例的平均值，以烧结燃料的平均粒度组成比例作为判断依据，可提高数据的准确性，避免出现误差。再判断该平均粒度组成比例是否满足粒度约束条件，如果不满足，则根据智能控制规则调整燃料破碎机的上两辊间隙和下两辊间隙。本申请提供的智能控制方法及装置，可精准地调整燃料破碎机的上两辊间隙和下两辊间隙，使破碎出的烧结燃料的粒度组成比例满足粒度约束条件。将此种烧结燃料应用在烧结工序中，不会使烧结料层出现上部燃料不足、下部燃料过剩的现象，还可提高产品的烧结质量。