[發明專利]基于在線過程模擬的球團焙燒溫度控制方法

在審

• 申請號: 202211540603.1
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115786692A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王兆才;儲太山;師本敬;代友訓
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: C22B1/20
• 分類號: C22B1/20;G06F17/18;G06F17/11
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓;卜婷

1.基于在線過程模擬的球團焙燒溫度控制方法，該方法包括以下步驟：

1)基于球團焙燒過程中固相和氣相的熱質平衡，建立球團焙燒過程模擬模型；

2)輸入模型全局常量，對干燥一段、干燥二段、預熱段、焙燒段依次進行過程模擬；

3)獲取焙燒段結束點位置的球團溫度模擬值，將其與焙燒終點溫度設定閾值進行比較，利用焙燒終點溫度的模擬值與設定閾值的偏差，來調整焙燒段燒嘴燃氣流量，從而實現對球團實際焙燒溫度的控制。

2.根據權利要求1所述的球團焙燒溫度控制方法，其特征在于：在步驟1)中，所述建立球團焙燒過程模擬模型具體包括以下子步驟：

101)在焙燒系統上，自下而上依次設有篦床層、鋪底料層、生球層，所述篦床層、鋪底料層、生球層形成移動床；沿移動床的運行方向建立以時間t為橫坐標軸、高度y為縱坐標軸的坐標體系；

102)對移動床劃分網格：在高度方向上，鋪底料層和生球層采用相同的網格密度，其網格高度小于等于球團直徑；在時間方向上，步長設置為1s；

103)基于熱量平衡和質量平衡，對每個網格分別構建固相能量方程、固相質量方程、氣相能量方程、氣相質量方程，同時對每個網格分別適用厄根方程。

3.根據權利要求2所述的球團焙燒溫度控制方法，其特征在于：在步驟2)中，所述對干燥一段、干燥二段、預熱段、焙燒段中的某工藝段進行過程模擬，具體為：

在線檢測該工藝段的進氣溫度TnA、排氣溫度TnB、進氣壓力PnA與排氣壓力PnB，得到該工藝段的實測壓差ΔPn＝PnA-PnB；該工藝段的給料為上一工藝段輸出的球團，以該球團溫度與該工藝段的進氣溫度為初始條件，設定初始孔隙率ε和該工藝段的初始氣體流量Gn，通過熱質平衡方程計算該工藝段的模擬排氣溫度TnB’，并通過厄根方程計算該工藝段的模擬壓差ΔPn’；計算該工藝段模擬排氣溫度TnB’與實測排氣溫度TnB的偏差dTn＝TnB’-TnB，及模擬壓差ΔPn’與實測壓差ΔPn的偏差dPn＝ΔPn’-ΔPn；將該工藝段的溫度偏差與壓差偏差作為反饋量來修正孔隙率和氣體流量，然后通過熱質平衡方程計算得出固相在該工藝段與下一工藝段交界處y軸上的溫度分布T_s(t,y)，即得到球團在該工藝段的終點溫度TnS；

其中：n表示對應第n個工藝段。

4.根據權利要求3所述的球團焙燒溫度控制方法，其特征在于：所述將溫度偏差與壓差偏差作為反饋量來修正孔隙率和氣體流量，具體為：

若dTn∈[-10，10]、dPn∈[-100，100]，此時無需調整，保持初始孔隙率ε和該工藝段的初始氣體流量Gn不變；

若和/或則通過公式Gn’＝Gn*(1-dPn/ΔPn)來調整氣體流量，和/或，通過公式ε’＝ε*(1-dTn/TnB)來調整孔隙率，使得調整后的壓差偏差dPn∈[-100，100]，及調整后的溫度偏差dTn∈[-10，10]；

其中：Gn’表示第n個工藝段在調整后的氣體流量；ε’表示調整后的孔隙率。

5.根據權利要求3或4所述的球團焙燒溫度控制方法，其特征在于：步驟3)具體為：

根據步驟2)中對焙燒段的過程模擬，獲得焙燒段結束點位置的球團溫度模擬值T4S；焙燒終點溫度設定閾值為T_con，計算焙燒終點溫度的模擬值與設定閾值的偏差ΔT＝T4S-T_con；設定焙燒段燒嘴的初始燃氣流量Q，并將該焙燒終點溫度偏差ΔT作為反饋量來調整焙燒段燒嘴燃氣流量，從而獲得適宜燃氣供應量，實現對球團焙燒溫度的控制。

6.根據權利要求5所述的球團焙燒溫度控制方法，其特征在于：所述將該焙燒終點溫度偏差ΔT作為反饋量來調整焙燒段燒嘴燃氣流量，具體為：

若ΔT∈[-10，10]，此時無需調整，保持焙燒段燒嘴的初始燃氣流量Q不變；

若則通過公式Q’＝Q*(1-ΔT/T_con)來調整焙燒段燒嘴燃氣流量，使得調整后的ΔT∈[-10，10]；同時，保證焙燒段在調整后的dT4∈[-10，10]、dP4∈[-100，100]；

其中：Q’表示調整后的焙燒段燒嘴燃氣流量。