專利名稱：一種鏈篦機球團料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏈篦機球團料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法。
背景技術(shù)：
近幾年我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，2010年粗鋼產(chǎn)量達6. 27億噸，高爐鐵產(chǎn)量達5. 90億噸，世界排名第一。高爐大型化、現(xiàn)代化對爐料提出的要求越來越高，高爐合理爐料結(jié)構(gòu)越來越受到重視。鐵礦氧化球團符合高爐合理爐料要求，適應(yīng)我國鐵礦資源特點，相比燒結(jié)工藝有利于節(jié)能減排，日益引起關(guān)注，正逐步得到發(fā)展。作為一種重要的鐵礦氧化球團生產(chǎn)方法，鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯工藝適合我國鐵礦氧化球團發(fā)展，在產(chǎn)量上居主導(dǎo)地位。氧化亞鐵含量球團生產(chǎn)原料一般含有磁鐵礦，磁鐵礦氧化即球團亞鐵含量降低是鐵礦氧化球團礦的重要質(zhì)量指標，對高爐冶煉有著重要影響。一般認為，入爐原料的還原度每提高10%，焦比可降低89Γ9% ;氧化亞鐵含量每降低1%，焦比降低1%。根據(jù)GB50491-2009規(guī)定，成品球團礦FeO含量應(yīng)小于等于I. 0%。鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝中，球團磁鐵礦的氧化過程顯著發(fā)生于鏈篦機預(yù)熱段。理論研究和生產(chǎn)實踐都證明了保證鏈篦機上預(yù)熱球團氧化率的必要性。首先，磁鐵礦氧化為赤鐵礦是放熱反應(yīng)，氧化反應(yīng)的充分進行可以保證在較低燃耗條件下預(yù)熱球獲得充足的熱量，具有足夠的機械強度滿足回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程要求；第二，若預(yù)熱段磁鐵礦氧化不充分則會在球團礦中心殘存，當球團進入高溫焙燒帶，磁鐵礦將與脈石SiO2反應(yīng)，生成低熔點化合物，在球團礦內(nèi)部出現(xiàn)液態(tài)渣相，冷卻時收縮，使球團礦內(nèi)部出現(xiàn)同心裂紋，不僅影響球團礦的強度，而且惡化其還原性；此外，機械強度差、氧化率低的預(yù)熱球進入回轉(zhuǎn)窯易產(chǎn)生球團磨損破裂，而因這些粉塵中FeO存在產(chǎn)生的液相可能會導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈等事故的發(fā)生。因此鏈篦機上預(yù)熱球團磁鐵礦氧化率對球團生產(chǎn)具有重要影響。目前球團生產(chǎn)中一般對成品球團礦FeO含量進行了定期取樣檢驗，但鏈篦機上預(yù)熱過程球團的氧化情況因鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯封閉系統(tǒng)取樣困難以及氧化率在料層中分布不均勻造成取樣代表性差等原因尚未實現(xiàn)在線檢測。因此，開發(fā)一種能夠在線檢測鐵礦氧化球團生產(chǎn)過程中鏈篦機料層磁鐵礦氧化率分布的技術(shù)，對鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯鐵礦氧化球團生產(chǎn)具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鏈篦機球團料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法，該鏈篦機球團料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法能快速檢測出球團生產(chǎn)過程中鏈篦機料層磁鐵礦氧化率分布。發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種鏈篦機球團料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法，包括以下步驟步驟I:網(wǎng)格劃分
將鏈篦機上球團料層劃分成尺寸范圍為L1XL2XL3的虛擬計算微元，其中,L1為鏈篦機有效長度的O. 19Tl%，單位為cm ；L2為球團料層寬度，單位為cm ；L3為實時料層高度的5% 10%，單位為cm ；步驟2 :獲取輔助變量的值輔助變量包括生球磁鐵礦含量、生球半徑、料層溫度和氣體溫度；步驟3 :模型建立并求解根據(jù)有固體產(chǎn)物層的未反應(yīng)核模型理論，建立球團料層磁鐵礦氧化率計算模型方程，對每一計算微元內(nèi)球團料層磁鐵礦氧化率進行求解。步驟2中4個輔助變量的獲取方式分別為I)生球磁鐵礦含量生球磁鐵礦含量由如下方程計算
權(quán)利要求
1.一種鏈篦機球団料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I :網(wǎng)格劃分 將鏈篦機上球団料層劃分成尺寸范圍為L1XL2XL3的虛擬計算微元，其中，L1為鏈篦機有效長度的O. 19Tl%，單位為cm ；L2為球團料層寬度，單位為cm ；L3為實時料層高度的5% 10%，單位為cm ； 步驟2:獲取輔助變量的值 輔助變量包括生球磁鐵礦含量、生球半徑、料層溫度和氣體溫度； 步驟3 :模型建立并求解根據(jù)有固體產(chǎn)物層的未反應(yīng)核模型理論，建立球団料層磁鐵礦氧化率計算模型方程，對每ー計算微元內(nèi)球団料層磁鐵礦氧化率進行求解。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏈篦機球団料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法，其特征在干，步驟2中4個輔助變量的獲取方式分別為 O生球磁鐵礦含量 生球磁鐵礦含量由如下方程計算
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的鏈篦機球団料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法，其特征在于，步驟3中所述的球団料層磁鐵礦氧化率計算模型方程為
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵礦氧化球團生產(chǎn)過程鏈篦機料層磁鐵礦氧化率分布的在線軟測量方法。將鏈篦機上球團料層劃分成虛擬微元用以計算分析，以生球磁鐵礦含量、生球半徑、料層溫度和氣體溫度作為輔助變量，根據(jù)有固體產(chǎn)物層的未反應(yīng)核模型理論和鏈篦機球團生產(chǎn)過程中的傳熱、傳質(zhì)現(xiàn)象，建立球團料層磁鐵礦氧化率分布模型，考慮參數(shù)時序性，計算鏈篦機上各計算微元內(nèi)的料層氧化率。該方法應(yīng)用于鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯鐵礦氧化球團生產(chǎn)，可實現(xiàn)鏈篦機料層氧化率分布在線檢測。
文檔編號G06F17/50GK102866240SQ20121034405
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者范曉慧, 陳許玲, 王祎, 甘敏, 姜濤, 李光輝, 郭宇峰, 楊永斌, 袁禮順, 張元波, 李騫, 白國華, 黃柱成, 許斌, 李君 申請人:中南大學(xué)