[發明專利]分析燒結杯試驗的紅火層遷移速度的方法及系統

有效

• 申請號: 201910094136.6
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109738443B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 楊凌志;郭宇峰;陳鳳;李光輝;姜濤;鄭富強;王峰;王帥;范曉慧;楊永斌;張元波;李騫;黃柱成;陳許玲;彭志偉;徐斌;饒明軍;甘敏;易凌云;謝澤強;王超;楊澤世
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

本發明公開了一種分析燒結杯試驗的紅火層遷移速度的方法及系統，該方法包括：設置攝像機并使攝像機的視域覆蓋燒結杯的玻璃條側壁區域；測量攝像機的視域的實際高度；按照圖像采集周期分次采集依時間先后順序排列的多張圖像，并記錄每張圖像的時刻點；根據實際高度與多張圖像的尺寸的比值確定圖像中像素點的實際位置；循環掃描多張圖像的每個像素點的色彩，判斷像素點是否符合紅火層顏色特征，得到多張圖像的紅火層上部位置和下沿位置與時刻點對應的時序數組；計算每個時刻點與上一個時刻點間的上沿遷移速度與下沿遷移速度的平均值作為當前周期的紅火層的遷移速度，得到紅火層的遷移速度的時序數組。本發明方便快捷且測量結果準確。

技術領域

本發明涉及高爐煉鐵中的燒結領域，尤其涉及一種分析燒結杯試驗的紅火層遷移速度的方法及系統。

背景技術

高爐煉鐵由于工藝相對簡單、產量大且能耗低，是現代煉鐵的主要方法，其產量占世界生鐵總產量的95％以上。燒結礦是高爐的主要原料，是一種粒度均勻、化學成分穩定、冶金性能良好的人造富礦。中國的煉鐵系統以燒結、球團-高爐流程為主，燒結礦是高爐生產的主要原料，其占比在75％左右。燒結礦的產、質量對高爐生產影響很大。

燒結是一種將燒結混合料(含鐵原料、熔劑、燃料及返礦等)配以適量的水分，經混勻及制粒后鋪到燒結臺車上，表面點火后，在下部風箱抽風作用下，料層內燃料自上而下燃燒放熱，混合料經一系列物理化學變化后，最終固結成燒結礦的造塊工藝。高生產率一直是燒結工作者的追求目標，燒結高生產率與垂直燒結速度成正比關系，紅火層的遷移速度則直接反映了燒結速度的快慢。在燒結紅火層中，混合料軟化、熔融及形成液相，紅火層對燒結礦產量和質量影響很大。在保證燒結礦質量的情況下，提高紅火層遷移速度對提高燒結速度及燒結生產率具有重要意義。

為了研究燒結紅火層的遷移速度，通常采用燒結杯試驗。圖1為燒結杯試驗裝置示意圖，如圖1所示，各裝置功能如下：

點火罩1：氣體燃料在內燃燒對料層表面進行加熱；

特制燒結杯2：燒結裝置的主體，形狀為底部帶有篦條3的中空圓柱體，杯體側壁開槽裝有透明玻璃壁條；

測溫熱電偶4、負壓計5和流量計8：對燒結過程煙氣溫度、抽風負壓和抽風流量進行數據采集，并在控制柜中的儀表盤上顯示；

調壓閥9：調節抽風負壓；

旋風除塵器7：對煙氣進行除塵處理；

鼓風機10：產生壓差，使空氣被抽入料層。

圖2為燒結杯試驗流程圖，參見圖2，燒結杯試驗主要流程為：

配礦：將鐵礦石、熔劑、燃料及返礦按比例稱量；

混合：加入消化水對生石灰進行消化、混勻，再添加補加水進行混合；

制粒：將混合料送入制粒機進行制粒，使混合料粒度、化學組成均勻；

布料：將制粒后的混合料均勻布在裝有鋪底料的燒結杯內；

燒結：表面進行點火，抽風作用下，料層內燃料自上而下燃燒，混合料在高溫下固結成燒結礦；

冷卻：抽風冷卻5min后，將燒結礦置于空氣中冷卻；

檢測：對冷卻后的燒結礦進行落下強度、篩分、轉鼓強度等性能的檢測，并分出返礦、鋪底料。

通過特制燒結杯2，可以觀測燒結杯試驗紅火層的遷移速度，并模擬、反映實際生產燒結紅火層遷移變化情況。但如今通常采用肉眼對燒結杯紅火層進行觀察，數據量大、花費時間長且受主觀影響大、結果準確性差，目前仍缺乏一種對紅火層遷移速度進行準確計算、分析的方法。

發明內容