本發(fā)明屬于焦?fàn)t生產(chǎn)過程炭化室和燃燒室溫度控制和焦?fàn)t熱工，具體涉及一種基于焦?fàn)t炭化室溫度的立火道溫度控制方法。

背景技術(shù)：

1、近幾年我國的鐵水產(chǎn)量每年在7億噸以上，生產(chǎn)鐵水的工藝有高爐煉鐵，熔融還原煉鐵，直接還原鐵等等。高爐煉鐵是全世界鋼鐵行業(yè)主流煉鐵工藝，而且在未來20-30年這一局面不會(huì)發(fā)生根本改變。生產(chǎn)鐵水的主要原料為焦炭和鐵礦石，焦炭在生產(chǎn)鐵水的高爐中充當(dāng)了發(fā)熱劑、碳骨架、還原劑、滲碳劑等作用，焦炭質(zhì)量的好壞直接影響鐵水生產(chǎn)。焦炭主要是煤在高溫隔絕空氣的條件下熱解而生成的，焦炭質(zhì)量的好壞與原料煤的工業(yè)分析、元素分析各項(xiàng)指標(biāo)，各種煤的配合比，焦?fàn)t的生產(chǎn)操作制度及焦?fàn)t的尺寸等密不可分。原料煤的來源和質(zhì)量是生產(chǎn)焦炭質(zhì)量的決定因素。煤炭作為一次能源是世界上儲(chǔ)量最多、分布最廣的常規(guī)能源。中國是一個(gè)主要依賴煤作為能源的國家，隨著煤礦開采的不斷進(jìn)行及逐年生產(chǎn)消耗的不斷提高，煤資源會(huì)越來越少，尤其是煉焦煤資源。許多國家的煤科學(xué)工作者都在進(jìn)行利用低變質(zhì)程度煤通過配煤獲得高爐用合格焦炭的研究。煤的來源直接制約著焦炭的生產(chǎn)和焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定。焦?fàn)t的生產(chǎn)操作制度是影響焦炭質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，操作制度的不同會(huì)導(dǎo)致煤原料在焦?fàn)t中發(fā)生不同的變化，如煤與煤之間的相互作用，煤受熱生成膠質(zhì)體的變化情況，膠質(zhì)體之間的融并成半焦，煤熱解產(chǎn)生的氣體的相互差異，煤中有害元素的脫除等等。

2、煤的熱解工藝條件包括煤的熱解溫度、熱解壓力、停留時(shí)間等等。溫度是煤熱解最重要的工藝條件，熱解溫度不同，熱解反應(yīng)的深度不同，它不僅影響生成初級(jí)分解產(chǎn)物的反應(yīng)，而且影響生成揮發(fā)分的二次反應(yīng)。在不存在二次反應(yīng)的情況下，某一揮發(fā)性組份的產(chǎn)率隨溫度的升高而單一地增加，即隨著產(chǎn)生該組分的分解反應(yīng)的增加而增加。當(dāng)存有大量二次反應(yīng)時(shí)，溫度增加，二次反應(yīng)的速率增加，導(dǎo)致焦油發(fā)生裂解和再聚合反應(yīng)，收率減少，而半焦和氣體收率增加。同樣熱解焦油和半焦的組成亦受到溫度的影響，一般來講，高溫半焦中的氫和氧含量較低；低溫時(shí)產(chǎn)生的焦油密度和粘度較低，主要由脂環(huán)化合物和少量脂肪烯烴、烷烴以及很少量的苯系芳環(huán)化合物組成，而在高溫時(shí)焦油芳香烴的比例很高。同時(shí)很多企業(yè)為了追求多生產(chǎn)焦炭，焦?fàn)t均會(huì)滿負(fù)荷生產(chǎn)甚至有些焦?fàn)t會(huì)超負(fù)荷生產(chǎn)，這樣就會(huì)導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中發(fā)生難推焦和推焦大電流現(xiàn)象，從而又反過來影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。而焦?fàn)t的溫度控制往往是控制推焦過程大電流和難推焦過程發(fā)生的重要解決手段。

3、現(xiàn)有焦?fàn)t經(jīng)常發(fā)生的立火道溫度超過標(biāo)準(zhǔn)要求溫度，溫度波動(dòng)幅度大，以及焦?fàn)t經(jīng)常發(fā)生的能耗較高，焦炭不成熟或者過火，也有發(fā)生的難推焦和推焦大電流現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了焦?fàn)t的正常生產(chǎn)，影響焦炭的產(chǎn)品質(zhì)量，影響整個(gè)焦?fàn)t的煤氣消耗，造成焦?fàn)t能耗虛高等問題，特別是影響到了焦炭生產(chǎn)的產(chǎn)量從而影響到高爐正常生產(chǎn)。

4、申請(qǐng)?zhí)枮椋篶n2007100622673的發(fā)明申請(qǐng)，公開了“一種焦?fàn)t燃燒室溫度測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法”，測(cè)量系統(tǒng)設(shè)有操作站實(shí)施對(duì)移動(dòng)測(cè)溫裝置的控制操作,收集移動(dòng)測(cè)溫裝置的溫度測(cè)量數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)以及報(bào)表生成和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸；移動(dòng)測(cè)溫裝置實(shí)施對(duì)所有立火道的溫度測(cè)量；控制站實(shí)施對(duì)傳輸信息的處理、打印以及進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用管理。測(cè)量方法是通過無線數(shù)據(jù)傳輸和控制,對(duì)移動(dòng)測(cè)溫裝置移動(dòng)、定位、提蓋、測(cè)溫、合蓋的全過程控制。

5、申請(qǐng)?zhí)枮椋篶n2006100466558的發(fā)明申請(qǐng)，公開了“一種焦?fàn)t溫度連續(xù)測(cè)量裝置及方法”，其通過在焦?fàn)t爐膛底部設(shè)置測(cè)溫孔,測(cè)溫孔頂端放置測(cè)溫靶,測(cè)溫孔底端安裝測(cè)溫探頭,測(cè)溫靶與測(cè)溫探頭之間設(shè)有通風(fēng)防塵裝置,利用該裝置的測(cè)量方法是,由測(cè)溫探頭采集測(cè)溫靶發(fā)出的紅外光信號(hào),通過光電轉(zhuǎn)換器變?yōu)殡娦盘?hào)輸出至信號(hào)處理器,以單片機(jī)為核心的信號(hào)處理器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算得出溫度值。

6、申請(qǐng)?zhí)枮椋篶n20041001298056的發(fā)明申請(qǐng)，公開了“一種焦?fàn)t自動(dòng)測(cè)溫方法及其測(cè)溫系統(tǒng)”，其測(cè)溫系統(tǒng)包括設(shè)置在焦?fàn)t爐面裝煤車軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)的環(huán)形測(cè)溫軌道、帶光學(xué)探頭的自動(dòng)測(cè)溫裝置、電刷式通訊頭和上位機(jī)。其測(cè)溫方法是讓自動(dòng)測(cè)溫裝置在測(cè)溫軌道上面行走，測(cè)溫裝置上的測(cè)溫探頭通過位于測(cè)溫軌道內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)立火道測(cè)溫孔對(duì)爐內(nèi)的溫度進(jìn)行掃描實(shí)測(cè)，自動(dòng)測(cè)溫裝置將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過設(shè)置在測(cè)溫軌道上方一點(diǎn)的電刷式通訊頭，將測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)通過有線通訊線路傳給地面上的上位機(jī)，上位機(jī)通過對(duì)采樣曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算得出每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立火道的溫度并進(jìn)行焦?fàn)t加熱系統(tǒng)的控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種可保證焦?fàn)t立火道溫度在常規(guī)要求范圍內(nèi)，溫度波動(dòng)幅度小，焦?fàn)t煤氣消耗少，煉焦能耗低的立火道溫度控制方案。

2、為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種基于焦?fàn)t炭化室溫度的立火道溫度控制方法，其技術(shù)方案具體如下：

3、一種基于焦?fàn)t炭化室溫度的立火道溫度控制方法，包括如下步驟：

4、s1：設(shè)置并完成焦?fàn)t炭化室和立火道的聯(lián)合溫度測(cè)定；并基于測(cè)定完成測(cè)定數(shù)據(jù)搜集；

5、s2：根據(jù)搜集的測(cè)定數(shù)據(jù)，線性回歸出焦餅中心溫度與立火道溫度的關(guān)系表達(dá)；

6、s3：根據(jù)焦餅中心溫度，通過回歸出的關(guān)系表達(dá)，完成對(duì)立火道溫度的實(shí)時(shí)調(diào)控。

7、進(jìn)一步地，

8、所述的“設(shè)置并完成焦?fàn)t炭化室和立火道的聯(lián)合溫度測(cè)定”，具體步驟如下：

9、s11：在完成裝煤入爐作業(yè)后，將裝煤孔通過設(shè)置的帶有開孔的密封蓋進(jìn)行密封加蓋，于開孔處向焦?fàn)t內(nèi)插入設(shè)定長度和設(shè)定直徑的鋼管，并于鋼管內(nèi)插入不同深度的熱電偶；將各熱電偶與各測(cè)溫儀電連，將鋼管與開孔間的縫隙進(jìn)行高溫耐火泥涂抹密封；

10、s12：于與裝煤孔相鄰的立火道頂部設(shè)置透明立火道蓋，并于透明立火道蓋上設(shè)置角度及焦距均可調(diào)的紅外熱成像儀；

11、s13：通過調(diào)節(jié)紅外熱成像儀的角度及焦距，形成與熱電偶的不同深度對(duì)應(yīng)的溫度測(cè)量；

12、s14：自裝煤結(jié)束至焦餅成熟的時(shí)段內(nèi)，周期性進(jìn)行溫度測(cè)量，完成不同時(shí)刻相同深度的焦餅中心溫度及相應(yīng)的立火道溫度的測(cè)定。

13、進(jìn)一步地，

14、用于線性回歸的某一時(shí)刻的焦餅中心溫度根據(jù)該時(shí)刻測(cè)得值的均值表征；

15、相應(yīng)地，用于線性回歸的某一時(shí)刻的立火道溫度根據(jù)該時(shí)刻測(cè)得值的均值表征。

16、進(jìn)一步地，

17、步驟s1、s2、s3針對(duì)同一灰分和揮發(fā)分配合煤進(jìn)行。

18、進(jìn)一步地，

19、配合煤的灰分為10％-12％；

20、配合煤的揮發(fā)分為28％-30％。

21、本發(fā)明的一種基于焦?fàn)t炭化室溫度的立火道溫度控制方法，通過對(duì)燃燒室和炭化室的聯(lián)合測(cè)溫，實(shí)現(xiàn)通過焦餅中心溫度建立對(duì)立火道溫度的實(shí)時(shí)調(diào)控；通過該方法在實(shí)現(xiàn)有效測(cè)定焦?fàn)t炭化室焦餅中心溫度及炭燒室典型立火道溫度的基礎(chǔ)上，將兩者進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)通過焦餅中心溫度對(duì)焦?fàn)t立火道溫度的實(shí)時(shí)控制，可以有效的保證煉焦生產(chǎn)過程焦炭成熟度和焦炭質(zhì)量，可以有效的保證焦?fàn)t的連續(xù)生產(chǎn)，從而降低煉焦生產(chǎn)過程煤氣消耗，降低煉焦生產(chǎn)過程煉焦能耗，并且可以減少難推焦和推焦大電流的發(fā)生，有利于提高焦炭產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。