一种基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法及采用其的烧结系统

摘要

本发明公开了一种基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法及采用其的烧结系统，烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，包括如下步骤：1)采集所有烧结台车的风箱的负压数据；2)调节烧结机上风箱的阀门开度，使得从烧结台车的两端向中部各个风箱的负压逐渐升高；3)记录各风箱负压和开度变化情况进数据库，在不降低或者少降低烧结垂直烧结速度的情况下，实现烧结机的低负压小风量高效烧结，提高烧结矿质量，降低烧结工序能耗，降低烧结机漏风率和除尘、脱硫烟气处理量。

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，尤其涉及一种基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法及采用其的烧结系统。

背景技术

国内外钢铁企业的烧结生产基本上采用高负压大风量操作，而实际料层厚度必须与烧结负压适应，当烧结负压大于适宜值时，风量增加过大，带走大量热量，使表层烧结料急冷，达不到烧结所需的温度，提高烧结固体燃料消耗，降低成品率；还会导致垂直烧结速度加快,烧结料层收缩大,对烧结矿强度提高不利,同时会导致漏风率增加,风机电耗升高等；当烧结负压小于适宜值时，主风机作用于料层的负压降低，烧结燃料燃烧不充分，烧结成品率、生产率下降。为此，要获得较好的烧结矿产、质量指标，须找到基于原燃料条件下最佳的风量和负压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种在不降低或者少降低烧结垂直烧结速度的情况下，实现烧结机的低负压小风量高效烧结，提高烧结矿质量，降低烧结工序能耗，降低烧结机漏风率和除尘、脱硫烟气处理量的基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法及采用其的烧结系统。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法，烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，包括如下步骤：

1)采集所有烧结台车的风箱的负压数据；

2)调节烧结机上风箱的阀门开度，使得从烧结台车的两端向中部各个风箱的负压逐渐升高；

3)记录各风箱负压和开度变化情况进数据库。

在第1)步之前，在阀门开度调整过程中，采集所述阀门所在风箱的负压，获取阀门开度与风箱的负压的关系并记录。

判断烧结终点是否发生偏移，若烧结终点靠前，则使靠近烧结台车的排矿端的风箱的阀门开度在第1)步的开度调节的基础上降低；若烧结终点靠后，则使靠近烧结台车的排矿端的风箱的阀门开度在第1)步的开度调节的基础上降低上升高。

第3)步之后，对烧结台车上的每个风箱的阀门开度调整前后的风箱负压进行比对，如果风箱负压差值大于0.5kPa，该风箱要进行记录，并将该风箱标记为敏感风箱，适当减少该风箱阀门开度的变化；开度调节后，记录各风箱负压和开度变化情况，同步记录进数据库。

所述烧结台车上设两排并列的风箱，第3)步之后，比较每一列的两个风箱的负压，如果两个风箱的负压差大于0.2kPa，则标记该列的两个风箱为宜烧偏风箱，调整这两个风箱的阀门开度的大小；开度调节后，记录各风箱负压和开度变化情况。

根据烧结机机头段的烧结料层透气性情况，点火罩下面的2个风箱和出点火罩的1～2个风箱，控制风箱阀门开度，保持机头段料面风速在0.8m/s以下，保证烧结机表层热烧结矿的缓慢冷却。

根据烧结机料面风速，逐渐降低邻近烧结终点的6～8个风箱，保证靠近机尾段烧结机料面风速在1.0m/s以下。

根据五点检测烧结机料面风速，调整烧结机每一列的两个风箱的阀门开度，控制烧结机两侧风速偏差<0.1m/s以下。

一种采用上述的合理分配风箱风量的方法的系统，烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，所述系统包括：

负压采集单元，用于采集所述烧结台车指定风箱的负压；

阀门调节单元，调节烧结机上风箱的阀门开度，使得从烧结台车的两端向中部各个风箱的负压逐渐升高；

中央控制系统单元，用于收集负压采集单元所产生的数据，建立数据仓库并进行数据库分析，对烧结生产的配料、上料量数据以及烧结矿的产量、粒度、成品率、固体燃料、利用系数，结合烧结风箱负压、阀门开度调节数据、总管负压数据形成报表，指导生产。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过调整烧结机台车各风箱风量的分布，通过烧结机料面风速检测控制将前几个风箱和后几个风箱的风量，合理利用到中间几个风箱上，可以实现在不降低或者少降低烧结垂直烧结速度的情况下，实现烧结机的低负压小风量高效烧结，提高烧结矿质量，降低烧结工序能耗，降低烧结机漏风率和除尘、脱硫烟气处理量。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法的系统原理图；

上述图中的标记均为：1、风箱，2、烧结机大烟道，3、烧结中控系统，4、阀门，5、负压检测装置，6、烧结台车，7、排矿端，8、点火器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

烧结生产中风量和负压调节主要由以下几方面原因产生：烧结台车存在边缘效应，故烧结中心和边缘存在风速风量的差异；烧结存在自动蓄热作用，随着烧结进行，高温区厚度增加，对风量的需求也会变化；偏析布料对烧结混合料粒度的偏析，会导致距料面不同高度下原、燃料的配比不同，这些物料在烧结时，对空气的需求也不相同。

实施例一

参见图1，一种基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的方法，烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，包括如下步骤：

1)采集所有烧结台车的风箱的负压数据；

2)调节烧结机上风箱的阀门开度，使得从烧结台车的两端向中部各个风箱的负压逐渐升高；

3)记录各风箱负压和开度变化情况进数据库。

在第1)步之前，在阀门开度调整过程中，采集阀门所在风箱的负压，获取阀门开度与风箱的负压的关系并记录。

判断烧结终点是否发生偏移，若烧结终点靠前，则使靠近烧结台车的排矿端的风箱的阀门开度在第1)步的开度调节的基础上降低；若烧结终点靠后，则使靠近烧结台车的排矿端的风箱的阀门开度在第1)步的开度调节的基础上降低上升高。

第3)步之后，对烧结台车上的每个风箱的阀门开度调整前后的风箱负压进行比对，如果风箱负压差值大于0.5kPa，该风箱要进行记录，并将该风箱标记为敏感风箱，适当减少该风箱阀门开度的变化；开度调节后，记录各风箱负压和开度变化情况，同步记录进数据库。

烧结台车上设两排并列的风箱，第3)步之后，比较每一列的两个风箱的负压，如果两个风箱的负压差大于0.2kPa，则标记该列的两个风箱为宜烧偏风箱，调整这两个风箱的阀门开度的大小；开度调节后，记录各风箱负压和开度变化情况。

根据烧结机机头段的烧结料层透气性情况，点火罩下面的2个风箱和出点火罩的1～2个风箱，控制风箱阀门开度，保持机头段料面风速在0.8m/s以下，保证烧结机表层热烧结矿的缓慢冷却。

根据烧结机料面风速，逐渐降低邻近烧结终点的6～8个风箱，保证靠近机尾段烧结机料面风速在1.0m/s以下。

根据五点检测烧结机料面风速，调整烧结机每一列的两个风箱的阀门开度，控制烧结机两侧风速偏差<0.1m/s以下。

主要集中进行四个方面的工作：

(1)烧结机料面风速检测，通过料面风速检测寻找料面风速异常的区域，并调整烧结机对应的风箱阀门。

(2)烧结机机头段风量调整。根据该段的烧结料层透气性情况，点火罩下面的2个风箱和出点火罩的1～2个风箱，控制风箱阀门开度，保持机头段料面风速在0.8m/s以下，保证烧结机表层热烧结矿的缓慢冷却。

(3)烧结机机尾段风量调整，根据烧结机料面风速，逐渐降低邻近烧结终点的6～8个风箱，保证靠近机尾段烧结机料面风速在1.0m/s以下。

(4)烧结机南北侧风箱风量调整，根据五点检测烧结机料面风速，调整烧结机南北两侧风箱阀门开度，控制烧结机两侧风速偏差<0.1m/s以下。

通过以上四个方面的调整，兼顾烧结机南北两侧和烧结机机头、中间、机尾三段，结合烧结过程料层透气性的变化合理的给予烧结风量，实现了根据烧结过程需要风量给风的策略，实现了烧结机的低负压小风量高效烧结。

实施例二

一种采用上述的合理分配风箱风量的方法的系统，烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，系统包括：

负压采集单元，用于采集烧结台车指定风箱的负压；

阀门调节单元，调节烧结机上风箱的阀门开度，使得从烧结台车的两端向中部各个风箱的负压逐渐升高；

中央控制系统单元，用于收集负压采集单元所产生的数据，建立数据仓库并进行数据库分析，对烧结生产的配料、上料量数据以及烧结矿的产量、粒度、成品率、固体燃料、利用系数，结合烧结风箱负压、阀门开度调节数据、总管负压数据形成报表，指导生产。

实施例三

烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，方法包括：

采集所有烧结台车风箱的负压数据；

根据指定风箱的负压，调节烧结机前几个和后几个风箱的阀门开度，以使烧结风箱负压变化呈现先逐渐升高后逐渐降低的趋势；

记录各风箱负压和开度变化情况进数据库；

优选的，所有步骤之前，还包括：

在阀门开度调整过程中，采集阀门所在风箱的负压，获取阀门开度与负压的关系并记录。

优选的，所有步骤之后，还包括：

判断烧结终点是否发生偏移，若烧结终点靠前，则对后几个风箱的阀门开度在原来开度调节的基础上依次降低；

若烧结终点靠后，则对后几个风箱的阀门开度在原来开度调节的基础上依次升高。

优选的，所有步骤之后，还包括：

对每个烧结台车风箱阀门开度调整前后的风箱负压进行比对，风箱负压大于0.5kPa，风箱要进行记录，该风箱标记为敏感风箱，适当减少风箱阀门开度的变化。

开度调节后，记录各风箱负压和开度变化情况进数据库。

优选的，所有步骤之后，还包括：

每个烧结台车风箱有两排风箱，分别为南北两侧，对每个烧结台车风箱的南北两侧风箱负压进行比对，两侧风箱负压大于0.2kPa，该风箱标记为宜烧偏风箱，适当调整两侧风箱阀门开度的大小。

如果风箱负压南侧>北侧，则提高负压低的阀门开度1％，保证两侧风箱负压差值在0.2KPa以内，使得烧结均匀。

开度调节后，记录各风箱负压和开度变化情况。

另一方面，基于烧结台车风箱负压合理分配风箱风量的系统，其特征在于，烧结台车的每个风箱上均设置有阀门和负压检测装置，系统包括：

风量采集单元，用于采集烧结台车指定风箱的负压；

阀门调节单元，用于根据指定风箱的负压，调节烧结机前几个和后几个风箱的阀门开度，以使烧结风箱负压变化呈现先逐渐升高后逐渐降低的趋势；

调节中央控制单元，用于收集权利风箱负压和阀门开度数据，建立数据仓库并进行数据库分析，对烧结生产的配料、上料量数据以及烧结矿的产量、粒度、成品率、固体燃料、利用系数，结合烧结风箱负压、阀门开度调节数据、总管负压等数据形成日、周、月等报表，以便于指导生产。

本发明主要针对烧结台车，在每个风箱支管上安装蝶阀和负压检测装置，通过负压检测装置检测烧结台车风箱的负压分布情况，将检测结果传输给烧结中控系统，烧结中控系统结合烧结各带迁移规律，调整各风箱上面的阀门开度(0全关～100％全开)，将从点火器下面风箱开始的阀门开度依次增加，从排矿端下面风箱开始的阀门开度依次增加，中间的风箱开度全开，最终保证烧结机大烟道的风量大部分来自烧结台车中间的风箱。

针对某厂360m²烧结机，根据烧结负压调整烧结风箱阀门开度前后的结果具体见表1和表2，调整前、后吨烧结矿的工序能耗分别为56kg标煤、53kg标煤，具体烧结情况见表3。

针对某厂380m²烧结机，根据烧结负压调整烧结风箱阀门开度前后的结果具体见表1和表2，调整前、后吨烧结矿的工序能耗分别为56kg标煤、53kg标煤，具体烧结情况见表3。

表1.调整前、后负压情况(-kPa)

注：最后风箱是排矿端没有进行负压检测

表2.调整前、后阀门开度情况(％)

注：“—”表示阀门没开

表3.调整前、后烧结参数情况(kPa)

层厚机速垂速总管负压利用系数FeO质量合格率燃耗工序能耗mmm/minmm/minkpat/m2h％％kg/tkgce/t9001.8219.53-16.881.4207.6880.0654.8756.008981.7217.88-13.651.3568.6495.0451.6553.00

采用上述的方案后，通过调整烧结机台车各风箱风量的分布，通过烧结机料面风速检测控制将前几个风箱和后几个风箱的风量，合理利用到中间几个风箱上，可以实现在不降低或者少降低烧结垂直烧结速度的情况下，实现烧结机的低负压小风量高效烧结，提高烧结矿质量，降低烧结工序能耗，降低烧结机漏风率和除尘、脱硫烟气处理量。

调整烧结机台车各风箱风量的分布，将机头几个风箱和机尾几个风箱的过剩风量，合理利用到中间几个风箱上，可以实现在不降低或者少降低烧结垂直烧结速度的情况下，实现烧结机的低负压小风量高效烧结，提高烧结矿质量，降低烧结工序能耗，降低烧结机漏风率和除尘、脱硫烟气处理量。

1.烧结矿质量和烧结过程稳定性显著提升：烧结矿一级品率达到94.69％，实现了6％以上的质量大幅提升；烧结矿冶金性能RDI+3.15指数由65％上升至75％，为高炉稳定和降本提供有力保障；在原料条件恶化情况下，烧结矿转鼓指数由78％～78.5％上升至78.9％；烧结过程稳定性提高8％。

2.烧结矿TFe含量在混匀矿TFe水平上升幅度不大的情况下，由2013年56.33％逐年上升至2015年上升至57.31％水平，为高炉实质性降本提供了坚实的基础。

3.返粉大幅降低，吨铁返粉由255kg/t(铁)降低至194kg/t(铁)，每年烧结至少节约近16万吨烧结矿的加工费用，每年即可节约成本达到500万元。

4.大大缓解了环保压力，机头废气含尘量由前期的210mg下降至现33.8mg的水平，实现了环保标准排放。

5.烧结矿固耗由2010年55.31kg/t(烧)的水平下降至2015年53.32kg/t(烧)，仅此烧结每年即可节约成本达到700万元。

经过对超厚料层下的风量在分配的工业性生产实践，实现了在超厚料层下降低负压、低风量生产，其对稳定烧结过程、主抽降耗、降低固体燃耗以及降低主抽环保压力为烧结技术进步提供了实践经验。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。