一種燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燒結(jié)檢化驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于燒結(jié)過程控制的檢測裝置及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)礦作為高爐入爐的主要原料之一，其燒結(jié)礦品質(zhì)特別是化學(xué)成分的穩(wěn)定性一直是冶金學(xué)者們重點(diǎn)研究的目標(biāo)之一。為此人們提出了均質(zhì)燒結(jié)技術(shù)，這其中包括原料、工藝、操作等部分的技術(shù)，以此來解決“偏析”問題。但是，迄今為止人們尚未找到一種有效在線的燒結(jié)均質(zhì)度檢測方法，這是因?yàn)?，鐵礦粉燒結(jié)是一個非常復(fù)雜的三相化學(xué)過程，其中，空氣從上而下經(jīng)成礦層、燃燒層、過濕層和生料層完成一系列的反應(yīng)，同時，還伴有燃燒反應(yīng)，從燒結(jié)臺車橫縱斷面來看，上下部分溫度、礦物組成、透氣性等均存在差異。為此，在線檢測燒結(jié)均質(zhì)度不僅能夠控制和改進(jìn)燒結(jié)工藝制度，同時對指導(dǎo)配礦等具有非常重要的意義。
[0003]目前，一般在尾端設(shè)置紅火層檢測裝置或者隨機(jī)抽取部分臺車進(jìn)行燒結(jié)“偏析”程度的檢驗(yàn)辦法，其主要原理是通過檢測或觀察燒結(jié)礦/燒結(jié)廢氣溫度是否均勻連續(xù)，最高溫度點(diǎn)出現(xiàn)的位置是否適宜來確定燒結(jié)偏析程度，在臺車尾部，當(dāng)紅火層高度為料層1/3左右時，認(rèn)為目前的燒結(jié)制度適宜。但是，該過程存在滯后性，即當(dāng)燒結(jié)過程終了才能判斷燒結(jié)過程是否完善，此外，該方法僅僅針對沿?zé)Y(jié)臺車方向的燒結(jié)情況，對燒結(jié)橫向情況缺乏有效數(shù)據(jù)檢測，進(jìn)而不能準(zhǔn)確判斷燒結(jié)臺車橫斷面方向的燒結(jié)情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置及方法，其目的是通過燒結(jié)臺車底部蓖條側(cè)煙氣成分在線分析出燒結(jié)橫向和縱向均質(zhì)度，以便及時改進(jìn)和優(yōu)化燒結(jié)配礦方案和操作工藝，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、原料和人的協(xié)同配合。
[0005]為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案是:
[0006]—種燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置，其特征在于，由取樣槍、軟管、真空栗及氣體分析儀組成；“L”形取樣槍前端封閉，后端設(shè)有帶凸棱的連接頭，槍身前部圓周上開有孔徑< 2mm的進(jìn)氣孔，最后一個進(jìn)氣孔孔沿距取樣槍前端頭的長度LI為整個槍身直桿段長度LO的1/5?1/3 ;真空栗吸入端通過軟管連接在取樣槍連接頭上，另一端與氣體分析儀連接。
[0007]所述軟管上至少連接一根長度不同的取樣槍。
[0008]—種應(yīng)用上述燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置的方法，其具體檢測方法為:
[0009]當(dāng)燒結(jié)臺車運(yùn)行到布料器下方時，先取出固定栓，將長度不同的3根取樣槍分別放置在燒結(jié)臺車底部篦條處，取樣槍槍身直桿段平行于篦條長度方向，且取樣槍槍頭位置在燒結(jié)臺車橫斷面上呈左中右對稱分布，取樣槍隨燒結(jié)臺車一起走行，待燒結(jié)臺車運(yùn)行至出點(diǎn)火段時，將已接好真空栗的軟管連接到三根取樣槍上。
[0010]開啟真空栗，通過取樣槍和軟管將燃燒廢氣抽入氣體分析儀，進(jìn)行在線氣體成分檢測，包括燃燒廢氣中CO、0)2和O 2的體積濃度檢測，分析燃燒廢氣的對稱性即沿臺車中線兩側(cè)氣體成分是否相等，判斷COXOjp O 2的濃度是否一樣；分析燃燒廢氣的連續(xù)性即沿臺車前進(jìn)方向CO、0)2和O2的濃度變化是否連貫，并最終判斷其燒結(jié)的橫向和縱向均質(zhì)度。
[0011]若氣體分析儀顯示02濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO 2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時為燒結(jié)臺車長度的2/3處，則認(rèn)定燒結(jié)穩(wěn)定可行；若02濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO 2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時燒結(jié)臺車的位置提前，則判斷為燒結(jié)終點(diǎn)提前；若O2濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時燒結(jié)臺車的位置靠后，則判斷為燒結(jié)存在“過燒，，的可能性。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]本發(fā)明克服了已有技術(shù)存在的滯后性和粗放性的缺陷，通過燒結(jié)煙氣成分的在線檢測，可準(zhǔn)確判斷出燒結(jié)臺車橫向和縱向均質(zhì)度的大小，達(dá)到全臺車無死角的氣體成分分析，并可根據(jù)檢測和判斷結(jié)果，實(shí)時改進(jìn)和優(yōu)化燒結(jié)操作工藝，優(yōu)化配礦方案，達(dá)到設(shè)備、原料和人的協(xié)同配合，有效提尚燒結(jié)礦的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0014]圖1是燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置結(jié)構(gòu)及安裝狀態(tài)示意圖；
[0015]圖2是取樣槍結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是燃燒廢氣中氧氣成分及隨燒結(jié)臺車走行的變化趨勢圖；
[0017]圖4是燃燒廢氣中二氧化碳成分及隨燒結(jié)臺車走行的變化趨勢圖；
[0018]圖5是燃燒廢氣中一氧化碳成分及隨燒結(jié)臺車走行的變化趨勢圖。
[0019]圖中:燒結(jié)臺車篦條1、取樣槍2、軟管3、真空栗4、氣體分析儀5、進(jìn)氣孔6、連接頭I。
【具體實(shí)施方式】
[0020]由圖1可見，本發(fā)明燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置，系由取樣槍2、軟管3、真空栗4、氣體分析儀5所組成。真空栗4的吸入端連接一根軟管3，軟管3的前端分為3個分管，3個分管分別連接在3根取樣槍2的連接頭7上。真空栗4的另一端則與氣體分析儀5連接。
[0021]圖2顯示，取樣槍2整體呈“L”形，整個槍身分為直桿段和彎折段，取樣槍2直桿段前端槍頭封閉，彎折段后端設(shè)有帶凸棱的連接頭7，沿槍身前部圓周上開有孔徑1.5mm的進(jìn)氣孔6，最后一個進(jìn)氣孔6的孔沿距取樣槍2前端頭的長度LI為整個槍身直桿段長度LO的1/5?1/3之間均可。實(shí)施例采用Φ 12X2mm的鋼管分別制成長度為3.2m,2.4m和1.3m的取樣槍2，于265m2 (單個臺車3.5 X 1.5m)的燒結(jié)臺車上進(jìn)行均質(zhì)度檢測。其中，3.2m長取樣槍2取得的氣體成分冠以02R、COR和C02R，2.4m長取樣槍2取得的氣體成分冠以02C、COC和C02C，1.3m長取樣槍2取得的氣體成分冠以02L、COL和C02L。
[0022]本發(fā)明燒結(jié)均質(zhì)度檢測的具體方法為:
[0023]當(dāng)燒結(jié)臺車運(yùn)行到布料器下方時，先取出固定栓，將長度不同的3根取樣槍2分別放置在燒結(jié)臺車篦條I處，取樣槍2槍身直桿段平行于燒結(jié)臺車篦條I的長度方向，且取樣槍2的槍頭位置在燒結(jié)臺車橫斷面上呈左中右對稱分布，取樣槍2隨燒結(jié)臺車一起走行，待燒結(jié)臺車運(yùn)行至出點(diǎn)火段時，將已接好真空栗4的軟管3連接到三根取樣槍2上。
[0024]開啟真空栗4，通過取樣槍2和軟管3將燃燒廢氣抽入氣體分析儀5，進(jìn)行在線氣體成分檢測，包括燃燒廢氣中CO、0)2和O 2的體積濃度檢測，分析燃燒廢氣的對稱性即沿臺車中線兩側(cè)氣體成分是否相等，判斷C0、C0jP 02的濃度是否一樣；分析燃燒廢氣的連續(xù)性即沿臺車前進(jìn)方向COXOjP O2的濃度變化是否連貫，并最終判斷其燒結(jié)的橫向和縱向均質(zhì)度。
[0025]若氣體分析儀5顯示O2濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO 2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時為燒結(jié)臺車長度的2/3處，則認(rèn)定燒結(jié)穩(wěn)定可行；若02濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO 2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時燒結(jié)臺車的位置提前，則判斷為燒結(jié)終點(diǎn)提前；若O2濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時燒結(jié)臺車的位置靠后，則判斷為燒結(jié)存在“過燒，，的可能性。
[0026]實(shí)際在線檢測燃燒廢氣中氧氣成分、二氧化碳成分及一氧化碳成分隨燒結(jié)臺車走行的變化趨勢分別見圖3、圖4、圖5。
[0027]從圖3?5中可以看出，燒結(jié)臺車的O2含量在燒結(jié)臺車長度L = 30m左右存在第二個峰值(第一個峰值在L = 1m左右)，同樣的CO和0)2呈相對的反方向變化，符合燒結(jié)規(guī)律，同時也具有一定的連續(xù)性。同時，02L和02R以及COL、COR等指標(biāo)對稱性明顯，表明燒結(jié)操作，生產(chǎn)穩(wěn)定順行，以燒結(jié)紅火層斷面形狀確定結(jié)論正確。
[0028]本發(fā)明通過對燒結(jié)臺車縱向和橫向的氣體測定，探索和檢測了燒結(jié)均質(zhì)度，對全面了解和掌握燒結(jié)情況，細(xì)化和改進(jìn)配礦方案和操作工作具有重要的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置，其特征在于，由取樣槍、軟管、真空栗及氣體分析儀組成；“L”形取樣槍前端封閉，后端設(shè)有帶凸棱的連接頭，槍身前部圓周上開有孔徑< 2mm的進(jìn)氣孔，最后一個進(jìn)氣孔孔沿距取樣槍前端頭的長度LI為整個槍身直桿段長度LO的1/5?1/3 ;真空栗吸入端通過軟管連接在取樣槍連接頭上，另一端與氣體分析儀連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置，其特征在于，所述軟管上至少連接一根長度不同的取樣槍。3.—種應(yīng)用權(quán)利要求1所述燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置的方法，其特征在于，具體檢測方法為: 當(dāng)燒結(jié)臺車運(yùn)行到布料器下方時，先取出固定栓，將長度不同的3根取樣槍分別放置在燒結(jié)臺車底部篦條處，取樣槍槍身直桿段平行于篦條長度方向，且取樣槍槍頭位置在燒結(jié)臺車橫斷面上呈左中右對稱分布，取樣槍隨燒結(jié)臺車一起走行，待燒結(jié)臺車運(yùn)行至出點(diǎn)火段時，將已接好真空栗的軟管連接到三根取樣槍上； 開啟真空栗，通過取樣槍和軟管將燃燒廢氣抽入氣體分析儀，進(jìn)行在線氣體成分檢測，包括燃燒廢氣中COXOjP 02的體積濃度檢測，分析燃燒廢氣的對稱性即沿臺車中線兩側(cè)氣體成分是否相等，判斷C0、C0jP 02的濃度是否一樣；分析燃燒廢氣的連續(xù)性即沿臺車前進(jìn)方向CO、0)2和O2的濃度變化是否連貫，并最終判斷其燒結(jié)的橫向和縱向均質(zhì)度； 若氣體分析儀顯示02濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO 2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時為燒結(jié)臺車長度的2/3處，則認(rèn)定燒結(jié)穩(wěn)定可行；若02濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO 2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時燒結(jié)臺車的位置提前，則判斷為燒結(jié)終點(diǎn)提前；若O2濃度出現(xiàn)第二次峰值或CO和CO2濃度出現(xiàn)第二次波谷值時燒結(jié)臺車的位置靠后，則判斷為燒結(jié)存在“過燒”的可能性。
【專利摘要】一種燒結(jié)均質(zhì)度檢測裝置及方法，由取樣槍、軟管、真空泵及氣體分析儀組成，真空泵吸入端通過軟管連接在取樣槍連接頭上，另一端與氣體分析儀連接。將長度不同的3根取樣槍分別放置在燒結(jié)臺車底部篦條處，隨燒結(jié)臺車走行，待燒結(jié)臺車運(yùn)行至出點(diǎn)火段時，將已接好真空泵的軟管連接到三根取樣槍上，將燃燒廢氣抽入氣體分析儀，進(jìn)行CO、CO2和O2的體積濃度檢測，分析燃燒廢氣的對稱性和連續(xù)性，判斷其燒結(jié)的橫向和縱向均質(zhì)度。本發(fā)明通過燒結(jié)煙氣成分的在線檢測，可準(zhǔn)確判斷出燒結(jié)臺車橫向和縱向均質(zhì)度的大小，達(dá)到全臺車無死角的氣體成分分析，并可根據(jù)檢測和判斷結(jié)果，實(shí)時改進(jìn)和優(yōu)化燒結(jié)操作工藝和配礦方案，提高燒結(jié)礦品質(zhì)。
【IPC分類】F27B21/14, G01N33/00
【公開號】CN105628866
【申請?zhí)枴緾N201410715559
【發(fā)明人】任偉, 張立國, 李金蓮, 國全峰, 尹冬松, 張偉, 王亮, 韓子文
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年12月1日