鄭 波
(萊蕪鋼鐵集團有限公司設備檢修中心，山東 271104)
摘要: 燒結技術中，充分利用機尾斷面所包含的豐富的燒結過程工況信息及燒結礦質量信息，開發燒結狀況的計算機在線監測系統，對控制和優化燒結過程以及燒結礦質量具有十分重要的現實意義。
關鍵詞: 燒結機；機尾斷面；燒結礦；監測系統
萊鋼型鋼煉鐵廠 400 m2燒結機機尾現有的燒結機微視頻設備無法滿足為燒結操作者提供數據支持和判斷預測的功能，過度依賴個人經驗水平，造成燒結礦質量的穩定性差。先進的燒結機機尾熱像儀設備，能夠在線實現燒結礦 FeO 的預測，縮短了工藝操作調整的周期，有利于燒結礦質量的穩定。同時對機尾斷面的垂直燒結速度、終點分析以及溫度場分布，運用數據直觀反映出燒結礦參數指標的變化，能夠指導崗位人員及時調整，通過機尾熱像儀的投入，能夠提高燒結礦整體的穩定性，為技術人員提供更多的數據分析。
1 現狀分析
(1) 高溫環境下的機尾成像設備損壞頻繁，設備維護量較大，經常性無法正常使用，導致失去功能。
(2) 燒結機機尾臺車燒結礦斷面成像模糊，受粉塵等影響明顯，不能準確觀察機尾臺車斷面燒結礦燒結狀態，如圖 1 所示。
(3) 由人工到機尾觀察判斷 FeO，依賴于個人的經驗水平，高溫環境下，人員不能長時間在機尾觀察，判斷 FeO 的準確性不高，誤差較大。
(4) 無法分析機尾臺車燒結礦斷面的溫度數據和垂直燒結速度等變化。
(5) 無法追溯之前的生產斷面情況，無數據曲線追蹤。
2 技術改造
2． 1 改造方案
利用燒結機日常檢修時間，在現有燒結機機尾位置安裝燒結機機尾熱像儀設備，并完成軟件的安裝和數據采集等。
2． 2 技術改造
所有利用或者發射能量的物體都會產生熱輻射，在其狀態異常時，其熱輻射特征也會發生異常。保證生產系統運行可靠性的關鍵之一便是對系統各關鍵環節的熱輻射特征實施有效監控。紅外熱像儀是通過非接觸監測紅外輻射，并將其轉換為電信號，進而在顯示器上生成與溫度值對應的數字化熱圖像，紅外熱像儀能夠將檢測到的熱量精確量化，不僅能夠監測熱圖像，還能夠對被檢測區域準確識別和嚴格分析。
萊鋼型鋼煉鐵廠 400 m2 燒結機機尾熱像儀設備由動力推桿驅動，沿冷卻水套運行至監測位置，如圖 2 所示，通過熱像儀監測被測燒結斷面，通過軟件分析指導燒結工藝。
3 功能分析
萊鋼型鋼煉鐵廠 400 m2燒結機利用改造后的機尾熱像儀對機尾斷面的紅熱帶狀態進行在線監測和診斷，該在線監測系統具有以下功能:
(1) 燒結礦 FeO 趨勢預測
通過燒結機機尾熱像儀系統，對燒結機尾斷面進行溫度數據采集，并結合影響燒結礦 FeO 的工藝參數( 如配碳、水分等) ，建立數學模型，實現對機尾斷面 FeO 的趨勢預測，為操作人員在檢測周期內對 FeO 趨勢判斷提供了依據，縮短了燒結礦 FeO 質量指標的調整周期，增強了燒結礦 FeO指標的穩定性，同時減少了因操作人員技能水平不同而對燒結礦 FeO 指標的影響。
(2) 燒結機機尾邊緣效應分析
通過燒結機機尾熱像儀系統，對燒結機尾斷面溫度場的分析，劃分出邊緣過燒燒結礦所占的比例，從而有利于工藝人員對燒結邊緣采取工藝調整后，定量判別邊緣效應的變化趨勢，同時也反應出不同時期燒結礦強度的變化。
(3) 燒結布料均勻性分析
燒結機機尾熱像儀系統，可計算出不同區域的垂直燒結速度，通過垂直燒結速度的對比，能夠分析燒結機布料的合理性和均勻性，能夠指導燒結布料工藝的調整，從而實現燒結礦整體質量指標均勻穩定，有利于為高爐提供質量穩定的燒結礦。
(4) 燒結終點穩定性分析
燒結機機尾熱像儀系統，可計算出燒結機紅火層占整個斷面的百分比，反映出燒結終點是否達到，對提高燒結礦終點穩定率提供了數據支持，并能夠在不同操作時期和變料前后，對比分析燒結礦終點位置的變化。
(5) 燒結溫度區間分布
可計算出燒結機尾斷面整個溫度場的溫度分布情況，可以實時通過點選機尾任何一點顯示機尾斷面的溫度數值，為技術人員提供了燒結機尾溫度場的數據，從而能夠分析不同配礦方案下燒結成礦和礦相結構的可能變化規律，為穩定燒結礦質量提供了數據支持。
4 智能化控制
利用改造的燒結機機尾熱像儀設備對燒結過程進行監控，消除實際操作中人為因素的干擾和制約，提高分析的科學性和準確性，為實現燒結生產全過程智能化控制提供了重要的技術支持。
5 效益分析
(1) 縮短了燒結操作的調整周期，大大提高了燒結礦質量指標的穩定性，降低勞動強度，解決了原有燒結系統過分依賴看火工技能水平的影響，為技術人員對燒結過程分析和燒結礦質量指標判斷提供了數據支持，實現了燒結機尾數據化。
(2) 燒結礦 FeO 穩定率提高后，可提高燒結礦質量的穩定性，有利于燒結礦 FeO 指標的降低，降低 1% 的 FeO，能夠降低燃料消耗 2 kg /t，按照平均降低 0． 5% 的 FeO，可降低 1 kg /t 燃料計算，此項目對 FeO 穩定的貢獻度按 30% 計算，一年可降低燒結成本 480 萬 t × 1 /1000 × 1000 元/t× 0． 3 = 132 萬元。
6 結語
萊鋼型鋼煉鐵廠 400 m2燒結機機尾熱像儀診斷技術的應用，解決了燒結礦質量的分析和判斷問題，經濟效益和社會效益顯著，由于該技術是對機尾斷面燒結礦輻射的紅外光譜進行非接觸、遠距離熱成像監測，不受電磁場干擾，因此具有直觀、準確、靈敏度高、快速、安全、應用范圍廣等特點，已成為燒結機機尾斷面的監測和診斷的重要手段。此項目技術成熟可靠，效益明顯。