烧结终点一致性控制系统和方法与流程

1.本技术涉及钢铁冶炼技术领域，特别涉及烧结终点一致性控制系统和方法。

背景技术：

2.参见图1所示的烧结系统示意图，各种粉状含铁原料从配料矿槽中配入一定比例的燃料和熔剂，再依次经过一次混合机、二次混合机，完成与水混合以及制粒之后，通过梭式布料器进入混合料槽，混合料槽用于保持一定的料位为烧结机台车供料，供料前，先通过铺底料槽在烧结机台车上铺设一层铺底料，铺底料上方再铺设混合料。布设在烧结机台车上的混合料经过点火炉和保温炉后依次经过各个风箱，并在大烟道的抽风作用下完成整个烧结过程，形成具有一定强度的多孔烧结块。在这个过程中，大烟道抽出的气体依次经过电除尘、抽风机和脱硫工艺后，从烟囱排出，烧结机台车上卸下的多孔烧结块经过筛分系统后，到达成品矿仓。因为烧结成品矿的质量会直接影响最终钢铁产品的质量，所以，需要对烧结成品矿的质量进行有效控制。
3.影响烧结成品矿质量的因素很多，其主要因素可归纳为化学成分波动和烧结终点控制不当两大类。在一定的原料结构下，为了获得产量最大化和质量最优化，通常的操作重点即是对烧结终点进行控制，包括对烧透点沿台车运动方向的位置控制和烧结终点一致性的控制。烧透点沿台车运动方向的位置是预先设定的固定值，一般控制为烧结台车1上倒数第二个风箱的位置，如图2所示，当烧结台车1到达预设的烧结终点位置时，燃烧带10底部刚好触及铺底料11，由于燃烧带10有一定的厚度，当烧结台车1运行至机尾倒料位置时，燃烧带10还有薄薄一层。
4.然而，由于同一料层截面的厚度、透气性和水分不尽相同，很容易导致同一料层截面烧结终点不一致性。理想的生产状态下，如图2所示，料层截面上各处物料完全均匀混合，各处透气性相同，料层厚度和垂直烧结速度保持一致，燃烧带10为一条直线段，同时触及铺底料11，烧结终点一致，最大限度地保持烧结机操作的稳定。而实际烧结生产是一个多变量、非线性、时滞和多扰动的过程，烧结终点很难保持一致，常常出现局部过烧和欠烧现象，影响烧结成品矿质量，烧结返矿率和烧结工艺固体燃耗等工艺指标。

技术实现要素：

5.本技术提供一种烧结终点一致性控制系统和方法，以控制烧结终点的一致性技术问题。
6.本技术第一方面提供一种烧结终点一致性控制方法，包括：
7.获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像；
8.对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；
9.基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小
于所述预设第一温度范围的下限；
10.分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；
11.如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；
12.如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
13.结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区之后，还包括：
14.如果存在烧结区的温度分布包括第一实际温区，则判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区；
15.如果第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，则加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间。
16.结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区之后，还包括：
17.如果对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间不存在第二实际温区，则计算对应烧结区的第一实际温区平均线；
18.判断第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值；
19.如果第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则对加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；
20.其中，所述理想第一温区为理想生产状态下，预设第一温度范围对应的断面区域。
21.结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，还包括：
22.依照烧结区的划分，在辅门布料装置处添加对应烧结区的布料口，所述布料口用于向对应烧结区布料；
23.如果存在烧结区中无第一实际温区且第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则控制对应烧结区的布料口增加对应烧结区料层厚度；
24.结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，还包括：
25.如果存在烧结区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区或第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则控制对应烧结区的布料口减少对应烧结区料层厚度。
26.结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，第二实际温区平均线、第一实际温区平均线与理想第一温区平均线的计算方法包括：
27.以机尾断面宽度方向为x轴，以机尾断面高度且从台车底部往料面方向为y轴正向，建立直角坐标系；
28.将第一实际温区、第二实际温区或预设第一温区相同x坐标的点中y坐标最高值和最低值取算数平均，得到对应温区的中线；
29.将中线中各点的y坐标值取算数平均，得到对应温区平均线。
30.结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像，包括：
31.连续采集多张烧结台车机尾断面的热成像图；
32.将多张热成像图叠加，形成热成像图像。
33.本技术第二方面提供一种烧结终点一致性控制系统，包括中央控制系统和安装于烧结机的机尾平台上的热成像相机，所述热成像相机用于获取实际烧结生产中烧结机机尾断面的热成像图像，所述中央控制系统在执行本技术第一方面提供的一种烧结终点一致性控制方法时被配置为：
34.获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像；
35.对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；
36.基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限；
37.分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；
38.如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；
39.如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
40.结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述中央控制系统进一步被配置为：
41.所述分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区之后，还包括：
42.如果存在烧结区的温度分布包括第一实际温区，则判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区；
43.如果第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，则加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；
44.所述判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区之后，还包括：
45.如果对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间不存在第二实际温区，则计算对应烧结区的第一实际温区平均线；
46.判断第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值；
47.如果第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则对加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；
48.其中，所述理想第一温区为理想生产状态下，预设第一温度范围对应的断面区域。
49.结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，还包括每个烧结区上方的布料口；所述中央控制系统进一步被配置为：
50.如果存在烧结区中第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则控制对应烧结区的布料口增加对应烧结区料层厚度；
51.如果存在烧结区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区或第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则控制对应烧结区的布料口减
少对应烧结区料层厚度。
52.由以上技术方案可知，本技术提供一种烧结终点一致性控制系统和方法，包括：获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像；对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限；分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
53.本技术通过拍摄机尾断面热成像图像，对真实图像进行处理划分多个烧结区，通过每个烧结区的温度分布来判断实际烧结生产的烧透情况，当对应烧结区不存在预设第一温度范围时，通过第二实际温区对烧结终点靠前幅度量化判断，如果第二实际温区平均线上最高温度达到预设门槛温度，则判断当前烧结区的实际烧结终点适宜，其烧结终点靠前的幅度在合理的范围之内，如果第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则反映烧结料面点火形成燃烧带后，至台车运动到烧结机尾部之前，燃烧带已达到烧结台车底部铺底料层，当前烧结区的烧结生产存在过烧。通过控制每个烧结区实际烧结终点位置合理地稳定在预设烧结终点位置，避免出现局部欠烧或过烧。
附图说明
54.图1为现有技术提供的烧结系统示意图；
55.图2为现有技术提供的料层截面示意图；
56.图3为本技术实施例提供的机尾断面形成及热成像示意图；
57.图4为本技术实施例提供的理想机尾断面温度分布图；
58.图5为本技术实施例提供的实际机尾断面温度分布图；
59.图6为本技术实施例提供的一种实际机尾断面示意图；
60.图7为本技术实施例提供的实际机尾断面各温区中线示意图；
61.图8为本技术实施例提供的实际机尾断面各温区平均线与理想平均线叠加示意图；
62.图9为本技术实施例提供的烧结终点一致性控制系统的结构示意图。
具体实施方式
63.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
64.参见图1所示的烧结系统示意图，为本技术实施例的应用场景，在此应用场景中，控制烧结终点是烧结控制的重要手段，其包括对烧透点沿台车运动方向的位置控制和烧结终点一致性的控制。由于烧结生产中料层厚度、透气性和水分等因素，即使在同一料层截面上，垂直烧结速度往往也是不均匀的，从而无法保证同一料层截面台车横向上烧结终点的
一致性，常常造成局部过烧和欠烧现象，影响烧结矿品质的稳定。
65.为控制烧结终点的一致性，本技术实施例提供一种烧结终点一致性控制系统和方法，通过机尾断面的热成像图像，分区控制烧结终点，该方法滞后时间较短，调整及时性较高，控制效果较好，下面结合附图对本技术实施例提供的烧结终点一致性控制方法进行说明。
66.随着烧结台车1的运动，燃烧带10逐渐下移，燃烧带10经过的混合料13焙烧为烧结成品矿12，燃烧带10下移的速度，称为烧结速度，用lv表示，单位mm
·
min-1
；烧结机上的料层厚度，用h来表示，单位mm；烧结混合料13下有铺底料11，铺底料11为一定粒度的成品烧结矿，厚度可以用ph来表示，单位mm；在烧结稳定生产的过程中，可以近似认为烧结速度是个恒定值。
67.烧结矿经过点火炉，开始烧结过程后，其烧结时间st(单位min)：
68.st＝(h-ph)/lv；
69.控制烧结终点是烧结控制的重要手段，烧结过程中，混合料13铺上烧结台车后，烧结终点一般控制在烧结机倒数第二个风箱可以实现烧结机面积的最合理使用，即理想的烧结终点位置可以视为距烧结料面点火位置固定距离的一个点，即烧结料面点火后台车的移动距离s有一个最优值s0，s0对应的位置为烧结终点位置，生产中一般用检测风箱烟气温度的方式来检测烧结终点，烧结机各风箱设置温度检测元件，烟气温度最高的风箱即为烧结终点所在位置对应风箱。
70.在烧结时间st内，烧结机台车移动距离s(单位：m)、烧结机台车机速sv(单位：m/min)、烧结时间st之间的关系如下所示：
71.s＝st*sv；
[0072][0073]
可见，烧结机横向的料层厚度、烧结速度的不同，均会影响烧结机横向烧结一致性。本技术实施例通过实际烧结生产中机尾断面热成像图像来控制烧结终点的一致性，该方法具体包括步骤s1至步骤s5。
[0074]
s1、获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像。
[0075]
参见图3，烧结台车1承载烧结成品矿12，台车在烧结头尾轮2的驱动下前进，在烧结机尾部，烧结台车1开始倾斜，连续的烧结料面从台车倾斜处开始断裂。当尾轮带动台车达到倾角a时，倾斜台车上的整块烧结成品矿12从台车上滑落，相邻台车的烧结矿断面，即机尾断面可以在相机前完全展示，在烧结机机尾平台处安装热成像相机4即可获取机尾断面的热成像图像。
[0076]
此外，可以在烧结机尾部安装传感器，用于跟踪烧结台车1倾角，当烧结台车1倾角到达a时，控制热成像相机4对烧结矿机尾断面拍照。
[0077]
在一些实施方式中，本技术实施例获取的热成像图像可以是经过处理后的热成像图像，可以通过以下步骤获取得到处理后的热成像图像：
[0078]
步骤一、连续采集多张烧结台车机尾断面的热成像图。
[0079]
在热成像装置101的实际拍摄中，可以采集连续多张相片，以便后续的二次处理。
[0080]
需要说明的是，热成像图指的是热成像相机4直接拍摄的机尾断面相片。
[0081]
步骤二、将多张热成像图叠加作二次处理，形成热成像图像。
[0082]
将连续多张热成像图叠加，可以采用各成像区重叠取均值的方法形成热成像图像。
[0083]
其中，在实际烧结生产中，偶尔会出现局部燃烧点的情况，例如，在连续多张热成像图中，有一张出现局部燃烧区域，而其余成像图中都没有该对应的燃烧区域，此时，可以认为此局部燃烧区域为烧结混合料中局部区域燃料分布不均匀导致，可以将该出现局部燃烧区域的图剔除。
[0084]
在实际系统配置中，可以在热成像相机4中内置图像处理器，由热成像相机4内的图像处理器对连续采集的多张热成像图作二次处理操作，也可以在热成像相机41外配置与相机信号连接的图像处理器，用于执行二次处理操作。
[0085]
采用上述方法获取的热成像图像，避免过多的噪声，较好地反映实际烧结生产的机尾断面的温度，且更加有利于后续烧透位置的判断。
[0086]
在一些实施方式中，如果热成像图像中出现燃烧区域且燃烧区域位于孤立位置，则将燃烧区域过滤。其中，该孤立位置为相对于台车底部高于料层厚度1/3以上的区域。
[0087]
具体地，在热成像图像远离燃烧带且靠近烧结台车料面的上部(例如，相对台车底部平面高于料层厚度1/3以上区域)出现孤立燃烧区域，即该孤立位置为相对于台车底部高于料层厚度1/3以上的区域，可以选择将其过滤，以去除噪声。
[0088]
s2、对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区。
[0089]
台车高度方向即台车纵向，将机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区，以每个烧结区为最小单元，判断每个烧结区的烧结情况，从而避免局部的过烧和欠烧，以控制烧结机烧结终点一致性。
[0090]
理论上来说，烧结区域划分的越多，烧结终点一致性控制会越加精细，然而，考虑到管道直径和施工维修等因素，实际上不可能无限细分，另外气体进入烧结混合料料面后会扩散，分区过多，相邻区的相互干扰难以分辨，如果分区太少，对各区烧结状态的调节能力较差，l例如，分两个区会显得略微粗放。
[0091]
示例性地，大型烧结机台车宽度为5500mm，均分为5个烧结区，每区宽度1100mm是一个工程上比较舒适的划分。
[0092]
此外，在其他的一些实施例中，划分为其他数量的区域也是可以的，本技术实施例在此不做具体限定。
[0093]
s3、基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布。
[0094]
当燃烧带10的底部刚接触到铺底料层时，即为烧结终点，理论生产状态下，烧结终点在预设的固定位置，由于燃烧带10有一定的厚度，当烧结台车1从预设烧结终点位置运行至倒料位置时，燃烧带10还有薄薄一层，理想状态下，烧结矿均匀生成，在烧结机机尾接近铺底料11有直线段狭窄的燃烧带10。
[0095]
参见图4，为本技术实施例提供的理想机尾断面温度分布图。烧结生产过程中，空气一直穿过料层，为燃烧带10提供空气，同时空气也会冷却已经形成的燃烧带10上部烧结成品矿12区域，理想状态下，烧结机尾部机尾断面的温度分布为一个由下往上逐步降温的温度分布，本技术实施例通过理论合成理想温度分布图，该理想温度分布图为烧结终点在
预设烧结终点时理论合成的温度分布图，作为控制实际烧结生产烧结终点一致性的参照基准。
[0096]
理想温度分布图可以由理论计算确定，现场实际数据修正并建立符合各烧结机个性的理想温度分布图，其中，现场实际数据包括每台烧结机原料情况、设备工况和海拔高度等因素，关于理想温度分布图可以根据实际情况具体设定，本技术实施例在此不再赘述。
[0097]
理想状态下，机尾断面各位置垂直燃烧速度相同，冷却风量均匀分布，所以各温区分布边界为直线，其中，如图4所示的理想温度分布图包括预设第一温度范围对应的断面区域(预设第一温区)、预设第二温度范围对应的断面区域(预设第二温区)，预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，预设第二温度范围与预设第一温度范围相邻，且预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限。
[0098]
此外，如图4所示的温度分布图还可以包括预设第三温度范围对应的断面区域(预设第三温区)、预设第四温度范围对应的断面区域(预设第四温区)，预设第三温度范围与预设第二温度范围相邻，预设第四温度范围与预设第三温度范围相邻，且预设第三温度范围的上限小于所述预设第二温度范围的下限，预设第四温度范围的上限小于所述预设第三温度范围的下限。
[0099]
示例性地，燃烧带10中最高温度为1350℃，待烧结台车运动到烧结机机尾时，表层烧结矿温度冷却到50℃，理想情况下，预设第一温度范围为1100～1350℃，预设第一温区厚度为50mm；预设第二温度范围为600～1100℃，预设第二温区厚度为150mm；预设第三温度范围为300～600℃，预设第三温区厚度为250mm；预设第四温度范围为50～300℃，预设第四温区厚度为300mm。
[0100]
然而，在实际烧结生产中，机尾断面的燃烧带通常呈长条形的曲线带，烧结机横向各区域的烧结终点位置不尽相同，各温区分布边界通常为曲线。在获取热成像图像之后，基于热成像图像确定的每个烧结区的温度，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对机尾断面的每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布。在一些实施方式中，还可以利用预设第三温度范围和预设第四温度范围对机尾断面划分。
[0101]
如图5所示，本技术示例性地提供一种实际机尾断面温度分布图，首先根据该机尾断面的热成像图像确定断面中各点的温度之后，再采用预设第一温度范围、预设第二温度范围、预设第三温度范围和预设第四温度范围对机尾断面划分，形成如图5所示的温度分布图。
[0102]
需要说明的是，在一些实施方式中，每个烧结区的温度分布可以在对每个烧结区划分后，根据每个烧结区确定的温度，利用预设第一温度范围、预设第二温度范围、预设第三温度范围和预设第四温度范围确定其对应的温度分布。在其他的更为简便的实施方式中，可以基于热成像图像，利用设第一温度范围、预设第二温度范围、预设第三温度范围和预设第四温度范围，确定整个断面的温度分布，再将整个断面的温度分布根据对应的每个烧结区进行划分，得到每个烧结区对应的温度分布。
[0103]
图5所示的整个断面的温度分布包括第一实际温区、第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区，第一实际温区表示预设第一温度范围对应的断面区域，第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域，第三实际温区表示预设第三温度范围对应的断面区域，第四实际温区表示预设第四温度范围对应的断面区域。
[0104]
需要说明的是，实际烧结生产中机尾断面的温度分布可能包括多个第一实际温区或第二实际温区，也就是说，第一实际温区和第二实际温区在一个机尾断面中可能不是连续的。如图6所示，示例性地反映图5对应的机尾断面示意图，第一实际温区为燃烧带温度区间，台车两侧存在第二实际温区在第一实际温区即燃烧带区间以下，可推导得知台车的两侧区域燃烧带未推进到铺底料层，两侧第一实际温区以下第二实际温区仍为烧结混合料生料，未焙烧成烧结矿，燃烧带以上第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区已经全部形成烧结矿。
[0105]
s4、分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域。
[0106]
结合图5和图6，根据对机尾断面沿台车纵向多个烧结区的划分，可以分别判断每个烧结区的烧结情况，以针对性控制，保证烧结终点的一致性。
[0107]
示例性地，将机尾断面沿台车纵向均分为5个烧结区，其中，1区自下而上(从台车底部至料面)依次为第二实际温区、第一实际温区、第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区；2区自下而上依次为第二实际温区、第一实际温区、第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区；3区自下而上依次为第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区；4区自下而上依次为第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区；5区自下而上依次为第二实际温区、第一实际温区、第二实际温区、第三实际温区和第四实际温区。
[0108]
在确定每个烧结区的温度分布之后，首先判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区。
[0109]
需要说明的是，在实际烧结生产中，存在过烧现象，即实际烧结终点位置比预设烧结终点位置靠前较多的情况，当烧结台车运动至烧结机机尾部之前，燃烧带已达到烧结台车底部铺底料层，在机尾倒料处，物料已焙烧完成，不存在燃烧区域，此时，该温度分布不包括第一实际温区。例如，图5中的2区和3区。
[0110]
然而，并不是所有不包括第一实际温区的情况均需要调整，如果实际烧结终点位置比预设烧结终点位置的靠前幅度在合理的情况下，亦可以认为当前烧结生产的烧结终点位置控制恰当。
[0111]
s5、如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域。
[0112]
需要说明的是，如果机尾断面为可见光成像，此时机尾断面为全黑，检测不出燃烧带，这种情况下只能做逻辑判断烧结终点靠前(即烧结矿在台车抵达机尾时已经全部焙烧完成)，但是靠前幅度如何是不能量化判断的，只能调节烧结生产，在机尾断面可见光图像看到高亮线后再根据亮线位置做参数反馈调节。然而在热成像方案下，同样的情况可以根据第二实际温区的平均线做参数反馈调节。
[0113]
在一些实施方式中，可以采用以下方法计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度：
[0114]
第一步，以机尾断面宽度方向为x轴，以机尾断面高度且从台车底部往料面方向为y轴，建立直角坐标系。
[0115]
其中，以机尾断面宽度方向为x轴，以机尾断面高度且从台车底部往料面方向为y轴，仅为此实施方式中的示例，在其他可能的实施方式中，也可以采用不同的坐标系计算。
[0116]
第二步，将对应烧结区中第二实际温区相同x坐标的点中y坐标最高值和最低值取算数平均，得到对应烧结区的第二实际温区中线。
[0117]
也就是说，在第二实际温区上各x坐标选择对应的中间值y，将各个不同x对应的算术平均值y连接成线，作为第二实际温区的中线。
[0118]
如图7所示，示例性地示出了各个温区的中线。其中，第一实际温区的中线也可以采用上述方法求取，本技术实施例在此不再赘述。
[0119]
需要说明的是，在上述确定中线的过程中，在其他更简便的实施方式中，可以确定整个断面中各个温区的中线，再根据烧结区划分为每个烧结区的中线。
[0120]
第三步，将对应烧结区第二实际温区中线中各点的y坐标值取算数平均，得到第二实际温区平均线。
[0121]
需要说明的是，此步骤需要以划分的烧结区为最小单元进行计算。
[0122]
也就是说，分别将各个烧结区第二实际温区中线中各点的y坐标值取算数平均，以y＝对应烧结区的算数平均值为对应烧结区的第二实际温区平均线，第二实际温区平均线取值即为该算术平均值，第二实际温区平均中线与x轴平行。
[0123]
示例性地，例如，如图7所示，3区和4区不包括第一实际温区，则将3区第二实际温区中线上各点的y坐标取算数平均，得到w
32
，即w
32
表示烧结3区第二实际温区平均线的取值，烧结3区第二实际温区平均线为y＝w
32
；将4区第二实际温区中线上各点的y坐标取算数平均，得到w
42
，即w
42
表示烧结4区第二实际温区平均线的取值，烧结4区第二实际温区平均线为y＝w
42
。
[0124]
第四步，确定第二实际温区平均线上的最高温度。
[0125]
采用上述方法，对第二实际温区进行图像处理，采用第二实际温区平均线代表第二实际温区，可以过滤偶然因素，简便地反映真实烧结情况。
[0126]
s6、如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
[0127]
如果第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则说明对应烧结区的实际烧结终点位置比预设烧结终点位置的靠前幅度较多，需要减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
[0128]
在一些实施方式中，还包括：
[0129]
s7、如果所述最高温度达到预设门槛温度，则对应烧结区不需再做调整。
[0130]
如果温度分布不包括第一实际温区，但是第二实际温区平均线上最高温度达到预设门槛温度(例如1000℃)，则判断当前烧结区对应的烧结生产烧透位置适宜，其烧结终点靠前的幅度在合理的范围之内。
[0131]
例如，烧结3区y＝w
32
线上的最高温度为950℃，预设门槛温度为1000℃，则需要减慢烧结3区垂直烧结速度或缩短烧结3区的烧结时间。
[0132]
又例如，烧结4区y＝w
42
线上的最高温度为1050℃，预设门槛温度为1000℃，则不需要对烧结4区再做调整。
[0133]
在一些实施方式中，在所述分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区之后，还可以采用以下方法：
[0134]
s8、如果存在烧结区的温度分布包括第一实际温区，则判断对应烧结区的第一实
际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区；如果第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，则加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间。
[0135]
如果第一实际温区与铺底料带之间存在第二实际温区，则说明烧结台车运动到烧结尾部时，仍有烧结混合料生料，需要加快垂直烧结速度或减慢台车机速或降低烧结料层厚度，当前烧结生产存在欠烧。
[0136]
结合图5和图6，烧结1区、2区和5区的第一实际温区与铺底料之间均存在第二实际温区，说明烧结台车运动到烧结尾部时，仍有烧结混合料生料，烧结1区、2区和5区存在欠烧情况。
[0137]
在一些实施方式中，在所述判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区之后，还可以采用以下方法：
[0138]
s901、如果对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间不存在第二实际温区，则计算对应烧结区的第一实际温区平均线。
[0139]
s902、判断第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值。
[0140]
s903、如果第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则对加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间。
[0141]
其中，所述理想第一温区为理想生产状态下，预设第一温度范围对应的断面区域。
[0142]
示例性地，参见图8，示出了理想第一温区平均线w1、理想第二温区平均线w2、烧结1区第一实际温区平均线w
11
、烧结4区第二实际温区平均线w
42
和烧结5区第一实际温区平均线w
51
，以上示出仅作为示例，关于各个温区的平均线计算方式，在步骤s5中已详细阐述，在此不再赘述。
[0143]
在一些实施方式中，在所述判断所述第一实际温区平均线与预设第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值之后，还可以采用以下方法：
[0144]
s904、如果所述第一实际温区平均线与预设第一温区平均中线之间的距离小于或等于预设阈值，则对应烧结区的当前烧结生产烧透位置适宜。
[0145]
在一些可实施方式中，本技术实施例依照烧结区的划分，在辅门布料装置处添加对应烧结区的布料口，该布料口用于向对应烧结区布料。
[0146]
如果存在烧结区中无第一实际温区且第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则控制对应烧结区的布料口增加对应烧结区料层厚度；
[0147]
如果存在烧结区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区或第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则控制对应烧结区的布料口减少对应烧结区料层厚度。
[0148]
示例性地，该某生产情况下，1区、2区和5区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，烧结1区、2区和5区存在欠烧情况，烧结机机尾处仍有生料未焙烧；3区中无第一实际温区且第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，烧结3区存在过烧情况；4区中无第一实际温区且第二实际温区平均线上最高温度达到预设门槛温度，则烧结4区较为合理。根据上述情况，控制烧结1区、2区和5区的布料口减少对应烧结区料层厚度，控制烧结3区布料口增加料层厚度。
[0149]
下述为本技术系统实施例，可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术系统实
施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。
[0150]
参见图9，本技术实施例提供烧结终点一致性控制系统。如图9所示，该系统具有实现上述烧结终点一致性控制方法的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该系统可以包括中央控制系统和安装于烧结机的机尾平台上的热成像相机，该热成像相机用于获取实际烧结生产中烧结机机尾断面的热成像图像。
[0151]
该中央控制系统被配置为执行以下操作：
[0152]
s1、获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像。
[0153]
s2、对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；
[0154]
s3、基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限；
[0155]
s4、分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；
[0156]
s5、如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；
[0157]
s6、如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
[0158]
所述中央控制系统进一步被配置为：
[0159]
所述分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区之后，还包括：
[0160]
如果存在烧结区的温度分布包括第一实际温区，则判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区；
[0161]
如果第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，则加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；
[0162]
所述判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区之后，还包括：
[0163]
如果对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间不存在第二实际温区，则计算对应烧结区的第一实际温区平均线；
[0164]
判断第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值；
[0165]
如果第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则对加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；
[0166]
其中，所述理想第一温区为理想生产状态下，预设第一温度范围对应的断面区域。
[0167]
在一种实现方式中，该烧结终点一致性控制系统还包括每个烧结区上方的布料口，每个布料口与中央控制系统信号连接，中央控制系统进一步被配置为：
[0168]
如果存在烧结区中第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则控制对应烧结区的布料口增加对应烧结区料层厚度。
[0169]
如果存在烧结区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区或第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则控制对应烧结区的布料口减少对应烧结区料层厚度。
[0170]
由以上技术方案可知，本技术实施例提供一种烧结终点一致性控制系统和方法，包括：获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像；对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限；分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。
[0171]
本技术实施例通过拍摄机尾断面热成像图像，对真实图像进行处理划分多个烧结区，通过每个烧结区的温度分布来判断实际烧结生产的烧透情况，当对应烧结区不存在预设第一温度范围时，通过第二实际温区对烧结终点靠前幅度量化判断，如果第二实际温区平均线上最高温度达到预设门槛温度，则判断当前烧结区的实际烧结终点适宜，其烧结终点靠前的幅度在合理的范围之内，如果第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则反映烧结料面点火形成燃烧带后，至台车运动到烧结机尾部之前，燃烧带已达到烧结台车底部铺底料层，当前烧结区的烧结生产存在过烧。通过控制每个烧结区实际烧结终点位置合理地稳定在预设烧结终点位置，避免出现局部欠烧或过烧，维持烧结终点一致性。
[0172]
以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，包括：获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像；对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限；分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。2.根据权利要求1所述的一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，所述分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区之后，还包括：如果存在烧结区的温度分布包括第一实际温区，则判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区；如果第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，则加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间。3.根据权利要求2所述的一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，所述判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区之后，还包括：如果对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间不存在第二实际温区，则计算对应烧结区的第一实际温区平均线；判断第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值；如果第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则对加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；其中，所述理想第一温区为理想生产状态下，预设第一温度范围对应的断面区域。4.根据权利要求3所述的一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，还包括：依照烧结区的划分，在辅门布料装置处添加对应烧结区的布料口，所述布料口用于向对应烧结区布料；如果存在烧结区中无第一实际温区且第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则控制对应烧结区的布料口增加对应烧结区料层厚度。5.根据权利要求4所述的一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，还包括：如果存在烧结区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区或第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则控制对应烧结区的布料口减少对应烧结区料层厚度。6.根据权利要求3所述的一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，第二实际温区平均线、第一实际温区平均线与理想第一温区平均线的计算方法包括：以机尾断面宽度方向为x轴，以机尾断面高度且从台车底部往料面方向为y轴正向，建
立直角坐标系；将第一实际温区、第二实际温区或预设第一温区相同x坐标的点中y坐标最高值和最低值取算数平均，得到对应温区的中线；将中线中各点的y坐标值取算数平均，得到对应温区平均线。7.根据权利要求1所述的一种烧结终点一致性控制方法，其特征在于，所述获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像，包括：连续采集多张烧结台车机尾断面的热成像图；将多张热成像图叠加，形成热成像图像。8.一种烧结终点一致性控制系统，其特征在于，包括中央控制系统和安装于烧结机的机尾平台上的热成像相机，所述热成像相机用于获取实际烧结生产中烧结机机尾断面的热成像图像，所述中央控制系统在执行权利要求1至权利要求7任一项所述的一种烧结终点一致性控制方法时被配置为：获取热成像相机采集的机尾断面的热成像图像；对机尾断面沿台车纵向划分为多个烧结区；基于热成像图像，利用预设第一温度范围和预设第二温度范围，对每个烧结区划分，形成每个烧结区的温度分布，其中，所述预设第一温度范围用于表征燃烧带温度区间，所述预设第二温度范围与所述预设第一温度范围相邻，且所述预设第二温度范围的上限小于所述预设第一温度范围的下限；分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区，所述第一实际温区用于表示预设第一温度范围对应的断面区域；如果存在烧结区的温度分布不包括第一实际温区，则计算对应烧结区的第二实际温区平均线上最高温度，所述第二实际温区表示预设第二温度范围对应的断面区域；如果所述最高温度未达到预设门槛温度，则减慢对应烧结区的垂直烧结速度或缩短对应烧结区的烧结时间。9.根据权利要求8所述的一种烧结终点一致性控制系统，其特征在于，所述中央控制系统进一步被配置为：所述分别判断每个烧结区的温度分布是否包括第一实际温区之后，还包括：如果存在烧结区的温度分布包括第一实际温区，则判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区；如果第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区，则加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；所述判断对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间是否存在第二实际温区之后，还包括：如果对应烧结区的第一实际温区与铺底料之间不存在第二实际温区，则计算对应烧结区的第一实际温区平均线；判断第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离是否大于预设阈值；如果第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则对加快对应烧结区的垂直烧结速度或延长对应烧结区的烧结时间；其中，所述理想第一温区为理想生产状态下，预设第一温度范围对应的断面区域。
10.根据权利要求9所述的一种烧结终点一致性控制系统，其特征在于，还包括每个烧结区上方的布料口；所述中央控制系统进一步被配置为：如果存在烧结区中第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则控制对应烧结区的布料口增加对应烧结区料层厚度；如果存在烧结区的第一实际温区与铺底料之间存在第二实际温区或第一实际温区平均线与理想第一温区平均线之间的距离大于预设阈值，则控制对应烧结区的布料口减少对应烧结区料层厚度。

技术总结

本申请提供一种烧结终点一致性控制系统和方法，通过拍摄机尾断面热成像图像，对真实图像进行处理划分多个烧结区，通过每个烧结区的温度分布来判断实际烧结生产的烧透情况，当对应烧结区不存在预设第一温度范围时，通过第二实际温区对烧结终点靠前幅度量化判断，如果第二实际温区平均线上最高温度达到预设门槛温度，判断当前烧结区的实际烧结终点适宜，其烧结终点靠前的幅度在合理的范围之内，如果第二实际温区平均线上最高温度未达到预设门槛温度，则反映当前烧结区的烧结生产存在过烧。通过控制每个烧结区实际烧结终点位置合理地稳定在预设烧结终点位置，避免出现局部欠烧或过烧。过烧。过烧。