本发明涉及烧结矿冷却技术，尤其涉及一种立式冷却机物料温度检测方法及设备。
背景技术：
立式冷却机(也可称为立式冷却竖罐、竖式冷却罐等，简称立冷机)，是一种类似于竖式炉体结构的竖炉设备，能使从烧结机排出的热烧结矿与冷却气体在一个封闭的空间内进行高效地热交换，从而将热烧结矿进行冷却，最大限度地提高热烧结矿余热的回收效率，进一步达到节能减排的目的。具体运行时，立式冷却机内部盛装的通常是各种粒度(一般<150mm)的热烧结矿与冷却气体的混合体，热烧结矿作为物料从上至下移动，即从立式冷却机顶部入口仓进入罐内，在重力作用下自然下落，而冷却气流则从立式冷却机中下部通入，由下至上逆向对热烧结矿进行冷却，实现热交换。立式冷却机的下部有多个排料口，排料口处布置有多台排料装置。可使用温度检测仪器对各排料口排出的烧结矿进行温度检测。
立式冷却机容积较大，表面积也很大，立式冷却机罐内物料温度的检测对于冷却风的给风量控制及排矿温度的控制至关重要。发明人在实现本发明的过程中发现，在现有技术中一般都是对从立式冷却机排出的烧结矿进行温度检测，当实测温度偏离目标温度时再采取控制措施如调整给风量，然而这种方法检测的温度数据严重滞后，物料到达排料口时温度如果过低说明热交换时间过长，可能早应该减少风量，而温度如果过高说明可能早就应该增加风量，甚至此时已经来不及再通过增加冷却风量冷却烧结矿，最后只能停止排料以避免排出的热矿烧断下游皮带，而停止排料又容易引起罐内物料因局部未烧尽的残碳燃烧导致热矿过熔结成大块而无法排料，甚至将立式冷却机堵死，造成严重后果。
技术实现要素：
本发明提供一种立式冷却机物料温度检测方法及设备，以对立式冷却机内的物料温度进行及时的监控。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种立式冷却机物料温度检测方法，温度检测装置经所述立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到所述立式冷却机，所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处；
所述方法包括：
获取所述温度检测装置测得的温度测量值；
获取温度测量值与实际温度值之间的关系系数；
根据所述温度测量值和所述关系系数，得到所述温度检测装置所测物料的实际温度值。
可选的，在获取所述温度检测装置测得的温度测量值之前，所述方法还包括：
在预设时长内通过所述温度检测装置多次采集温度值；
将所述温度检测装置从所在开孔中取出后使用非接触测温仪器通过所述开孔多次测量物料的温度值，或者，使用所述非接触测温仪器通过另外的开孔多次测量物料的温度值；
根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数。
可选的，根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数，包括：
获取第一均值，其中所述第一均值为所述温度检测装置多次采集的温度值的均值；
获取第二均值，其中所述第二均值为所述非接触测温仪器多次测量的温度值的均值；
将所述第一均值和所述第二均值之差作为所述关系系数。
可选的，所述方法还包括：
在多个不同时间获取所述关系系数；
获取所述多个不同时间获取的所述关系系数的关系系数均值；
将所述关系系数均值作为得到所述实际温度值步骤中所用的关系系数。
可选的，所述预设位置为所述立式冷却机供风进口处，或者，为所述立式冷却机底部排料口处。
可选的，所述温度检测装置包括导热块及插入到所述导热块中的热电偶；所述导热块与物料接触的端部为向下倾斜状；和\或，所述导热块的侧壁为向下倾斜状或圆弧状。
可选的，当所述导热块的侧壁为向下倾斜状时，所述导热块的横截面为梯形或三角形；当所述导热块的侧壁为圆弧状时，所述导热块的横截面为圆形。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种立式冷却机物料温度检测设备，温度检测装置经所述立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到所述立式冷却机，所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处；
所述设备包括：
温度获取模块，用于获取所述温度检测装置测得的温度测量值；
关系系数获取模块，用于获取温度测量值与实际温度值之间的关系系数；
温度计算模块，用于根据所述温度测量值和所述关系系数，得到所述温度检测装置所测物料的实际温度值。
可选的，所述温度检测设备还包括：
标定模块，用于在预设时长内通过所述温度检测装置多次采集温度值；将所述温度检测装置从所在开孔中取出后使用非接触测温仪器通过所述开孔多次测量物料的温度值，或者，使用所述非接触测温仪器通过另外的开孔多次测量物料的温度值；根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数。
可选的，所述标定模块在根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数时，用于：
获取第一均值，其中所述第一均值为所述温度检测装置多次采集的温度值的均值；
获取第二均值，其中所述第二均值为所述非接触测温仪器多次测量的温度值的均值；
将所述第一均值和所述第二均值之差作为所述关系系数。
可选的，所述标定模块还用于：
在多个不同时间获取所述关系系数；
获取所述多个不同时间获取的所述关系系数的关系系数均值；
将所述关系系数均值作为得到所述实际温度值步骤中所用的关系系数。
可选的，所述预设位置为所述立式冷却机供风进口处，或者，为所述立式冷却机底部排料口处。
可选的，所述温度检测装置包括导热块及插入到所述导热块中的热电偶；所述导热块与物料接触的端部为向下倾斜状；和\或，所述导热块的侧壁为向下倾斜状或圆弧状。
可选的，当所述导热块的侧壁为向下倾斜状时，所述导热块的横截面为梯形或三角形；当所述导热块的侧壁为圆弧状时，所述导热块的横截面为圆形。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例使用温度检测装置对立式冷却机内部的物料温度进行检测，该温度检测装置经立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到立式冷却机内(例如可以插入物料中也可以不插入物料中)，其中所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处(例如供风进口处)。通过预先对温度测量值与实际温度值之间的关系系数进行标定，测温时可根据温度检测装置的温度测量值和所述关系系数计算得到物料的实际温度值，从而可以使工作人员实时掌握立式冷却机内部物料温度情况，这样当温度异常时便可及时采取措施，从而能避免出现因排料温度过高而被迫停机等状况，提高了生产效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，这些介绍并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测方法的流程图；
图2是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测方法的流程图；
图3是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测方法的流程图；
图4是根据本发明一示例性实施例示出的温度检测装置位置示意图；
图5是根据本发明一示例性实施例示出的温度检测装置位置示意图；
图6是根据本发明一示例性实施例示出的温度检测装置的结构及安装示意图；
图7是根据本发明一示例性实施例示出的导热块横截面示意图；
图8是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测设备的示意图；
图9是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测设备的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测方法的流程图。本方法所用温度检测装置经所述立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到所述立式冷却机，所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处。
参见图1所示，所述方法可以包括：
步骤s101，获取所述温度检测装置测得的温度测量值。
步骤s102，获取温度测量值与实际温度值之间的关系系数。
因为温度检测装置(或称测温装置)得到的温度测量数据为立式冷却机窑内物料(即热烧结矿)与烟气的气固混合体的温度，该数据与所希望得到的热烧结矿本身的实际温度存在偏差，例如，本发明实施例所检测得到的温度测量值会低于热烧结矿本身的实际温度值，如本发明测得的气固混合体温度为100℃，而热烧结矿本身可能为150℃。
所述关系系数用于描述温度测量值与实际温度值之间的关系，换句话说，根据温度测量值及关系系数可推算出热烧结矿的实际温度值。所述关系系数可以预先得到并存储起来，当步骤s102需要时提供给步骤s102。
步骤s103，根据所述温度测量值和所述关系系数，得到所述温度检测装置所测物料的实际温度值。
对于关系系数如何定义、如何预先测得关系系数以及如何根据所述温度测量值和所述关系系数得到所述实际温度值，本实施例并不进行限制，本领域技术人员可以根据不同需求\不同场景而自行选择、设计，可以在此处使用的这些选择和设计都没有背离本发明的精神和保护范围。
对于所述关系系数，下面对如何定义、如何预先算得以及如何使用所述关系系数进行举例说明：
作为示例，所述关系系数可以预先通过标定的方法得到。具体来讲，参见图2所示，在本实施例或本发明其他某些实施例中，在获取所述温度检测装置测得的温度测量值之前，所述方法还可以包括：
步骤s201，在预设时长内通过所述温度检测装置多次采集温度值。
例如预设时长可以为1分钟、2分钟或5分钟等，可根据需要调整。另外对于采集的次数本实施例也并不进行限制。
可以将本步骤中通过多次采集得到的多个温度值记为ti，i＝1,2,…,n。
步骤s202，将所述温度检测装置从所在开孔中取出后使用非接触测温仪器通过所述开孔多次测量物料的温度值，或者，使用所述非接触测温仪器通过另外的开孔多次测量物料的温度值。
立式冷却机内物料下落速度较慢，可忽略物料运动的影响，那么在同一位置，将温度检测装置从开孔中取出，然后通过红外辐射温度计或热成像仪等测量孔内热烧结矿的温度，便可得到步骤s201中温度检测装置所测物料的实际真实温度值，此时测得的多个温度数值可记作tj，j＝1,2,…,m。
或者在立式冷却机窑壁预先设置另外的开孔(即另外的温度采样孔，例如该开孔可设在温度检测装置所在开孔的旁边)，打开孔盖，然后通过红外辐射温度计或热成像仪等设备测量孔内热烧结矿的温度，其它同前述方法一样。
步骤s203，根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数。
例如，根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数，可以包括：
获取第一均值，其中所述第一均值为所述温度检测装置多次采集的温度值的均值；
获取第二均值，其中所述第二均值为所述非接触测温仪器多次测量的温度值的均值；
将所述第一均值和所述第二均值之差作为所述关系系数。
也即可以基于步骤s201和步骤s202分别测得的数据通过如下公式计算得到关系系数k：
上式中：
k，温度测量值与实际温度值之间的关系系数，单位℃；
ti，温度检测装置(热电偶)测温得到的数据，单位℃，i＝1,2,…,n；
tj，非接触测温仪器测得的温度数据(即标定用测温数据)，单位℃，j＝1,2,…,m。
上式通过标定用温度计测得的多组温度数据与本发明温度检测装置测得的多组温度数据进行对比，找出温度差值系数。测量标定次数(即式中的n值与m值)进行得越多准确度越高。将本发明预先标定出的关系系数加上实测温度值，即得到实际的物料温度，关系式为：
t＝t0+k
上式中：
k，温度测量值与实际温度值之间的关系系数，单位：℃；
t0，温度检测装置(热电偶)测温得到的数据，单位：℃；
t，算得的检测点物料实际温度，单位：℃。
另外，还可对k值作进一步优化。参见图3所示，在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述方法还可以包括：
步骤s301，在多个不同时间获取所述关系系数。
步骤s302，获取所述多个不同时间获取的所述关系系数的关系系数均值。
步骤s303，将所述关系系数均值作为得到所述实际温度值步骤中所用的关系系数。
为得到更为准确的k值，可以采用多次(如n次)标定，即分别得到多个(n个)不同时间时的k值，然后再平均处理，如下式：
上式中：
k，温度测量值与实际温度值之间的关系系数，单位℃；
ki，第i次得到的关系系数，单位℃，i＝1,2,…,n。
容易理解的是，此处的n与步骤s201中的n无关联。
下面再通过示例对本发明实施例中的温度检测装置进行进一步说明：
在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述预设位置为所述立式冷却机供风进口处，或者，为所述立式冷却机底部排料口处。或者也可以为所述立式冷却机窑壁任何需要检测温度的位置，对此本发明实施例并不进行限制。
作为示例可参见图4所示，在图4中，400是立式冷却机，物料(即热烧结矿，图4中未绘出)从顶部入口仓进入立式冷却机400后因重力作用自然下落；可在供风进口处横截面周边上设置温度检测装置401以检测被供风冷却后的物料温度，还可以在底部排料口处横截面周边设置温度检测装置402以检测排料前物料温度。403是进风管(或者说是供风管)，用于向立式冷却机内供风(即提供冷却气流)，从图4中可以看到温度检测装置401具体可位于供风进口上方。图4中，温度检测装置401\402的检测端也可以不露出立冷机内壁，以减少因物料引起的磨损。
在本发明实施例中，所述温度检测装置可以有一个，也可以有多个。以图5为例，图5是立式冷却机供风进口的横截面示意图，图5示出了多个温度检测装置501，可以根据实际情况在立式冷却机供风进口上方的内壁圆周上均匀布置或非均匀布置多个温度检测装置，对于温度监测装置的数量和布局样式本实施例并不进行限制。当排料口处有多个温度检测装置时，多个温度检测装置布局形式可以与图5类似，不再赘述。
所述温度检测装置至少可以包括导热块及插入到所述导热块中的热电偶。温度检测装置的结构及安装示意图可参见图6所示，温度检测装置可由导热块601、热电偶602组成，603为热电偶的测温端，604为导热块的物料接触端，605为接线盒，606为法兰，607为法兰接管，608为立式冷却机内壁，609为物料。导热块中间开孔，热电偶外径与该孔匹配，并沿导热块孔插入到最里端，该处即为测温端。测温端到导热块的物料接触端还保留约10～50mm，以防物料与热电偶测温端直接接触而致热电偶损坏。热电偶与导热块的连接可采用常规连接方式，如螺纹连接、固定法兰连接等。
导热块采用外大内小式，经窑壁开孔由外向内插入立式冷却机窑内，与窑外壁接触缝隙采用焊接方式固定。导热块虽然与物料有接触摩擦，但也有较长的寿命，不常更换，需要更换时直接将焊缝割掉即可，较方便。当然也可以采用螺栓连接，本发明并不进行限制。如果导热块整体采用同一种材料，因其传热作用会使其露出窑外壁的部分温度较高，容易引起人员烫伤危险，且浪费热能，因此对于露出壁外的部分，其表面可采用不易传热的材质包裹起来，还可在包裹层与内部材质间添加隔热材料进行隔热处理。
导热块露出内壁的长度可根据实际需要进行设置，一般以50～200mm为宜，过短不易与物料密切接触，过长影响物料流动，受上方物料压力也较大。
导热块的口径大小可根据位于窑内的导热块部分上方所承受力的大小及物料磨损周期进行设计，本发明不作限制。一般至少是热电偶保护套管直径的数倍。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述导热块与物料接触的端部可以为向下倾斜状；和\或，所述导热块的侧壁可以为向下倾斜状或圆弧状。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，当所述导热块的侧壁为向下倾斜状时，所述导热块的横截面可以为梯形或三角形；当所述导热块的侧壁为圆弧状时，所述导热块的横截面可以为圆形。
这样，将导热块与物料接触的端部设计成倾斜状，可以减少对物料的阻力，倾斜角度不限。而为减少导热块上表面对物料的阻力或防止物料在导热块上堆积，导热块横截面可设置成如图7所示的形状，分别为梯形、三角形或圆形。
本实施例使用温度检测装置对立式冷却机内部的物料温度进行检测，该温度检测装置经立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到立式冷却机内(例如可以插入物料中也可以不插入物料中)，其中所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处(例如供风进口处)。通过预先对温度测量值与实际温度值之间的关系系数进行标定，测温时可根据温度检测装置的温度测量值和所述关系系数计算得到物料的实际温度值，从而可以使工作人员实时掌握立式冷却机内部物料温度情况，这样当温度异常时便可及时采取措施，从而能避免出现因排料温度过高而被迫停机等状况，提高了生产效率。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
图8是根据本发明一示例性实施例示出的一种立式冷却机物料温度检测设备的示意图。其所含温度检测装置经所述立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到所述立式冷却机，所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处；
参见图8所示，该设备可以包括：
温度获取模块801，用于获取所述温度检测装置测得的温度测量值。
关系系数获取模块802，用于获取温度测量值与实际温度值之间的关系系数。
所述关系系数用于描述温度测量值与实际温度值之间的关系，换句话说，根据温度测量值及关系系数可推算出热烧结矿的实际温度值。所述关系系数可以预先得到并存储起来，当关系系数获取模块需要时提供给关系系数获取模块。
温度计算模块803，用于根据所述温度测量值和所述关系系数，得到所述温度检测装置所测物料的实际温度值。
对于关系系数如何定义、如何预先测得关系系数以及如何根据所述温度测量值和所述关系系数得到所述实际温度值，本实施例并不进行限制，本领域技术人员可以根据不同需求\不同场景而自行选择、设计，可以在此处使用的这些选择和设计都没有背离本发明的精神和保护范围。
参见图9所示，在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述温度检测设备还可以包括：
标定模块901，用于在预设时长内通过所述温度检测装置多次采集温度值；将所述温度检测装置从所在开孔中取出后使用非接触测温仪器通过所述开孔多次测量物料的温度值，或者，使用所述非接触测温仪器通过另外的开孔多次测量物料的温度值；根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述标定模块在根据所述温度检测装置多次采集的温度值和所述非接触测温仪器多次测量的温度值，获取所述关系系数时，用于：
获取第一均值，其中所述第一均值为所述温度检测装置多次采集的温度值的均值；
获取第二均值，其中所述第二均值为所述非接触测温仪器多次测量的温度值的均值；
将所述第一均值和所述第二均值之差作为所述关系系数。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述标定模块还可以用于：
在多个不同时间获取所述关系系数；
获取所述多个不同时间获取的所述关系系数的关系系数均值；
将所述关系系数均值作为得到所述实际温度值步骤中所用的关系系数。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述预设位置为所述立式冷却机供风进口处，或者，为所述立式冷却机底部排料口处。
或者也可以为所述立式冷却机窑壁任何需要检测温度的位置，对此本发明实施例并不进行限制。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，所述温度检测装置包括导热块及插入到所述导热块中的热电偶；所述导热块与物料接触的端部为向下倾斜状；和\或，所述导热块的侧壁为向下倾斜状或圆弧状。
在本实施例或本发明其他某些实施例中，当所述导热块的侧壁为向下倾斜状时，所述导热块的横截面为梯形或三角形；当所述导热块的侧壁为圆弧状时，所述导热块的横截面为圆形。
这样，将导热块与物料接触的端部设计成倾斜状，可以减少对物料的阻力，倾斜角度不限。而为减少导热块上表面对物料的阻力或防止物料在导热块上堆积，导热块横截面可设置成如图7所示的形状，分别为梯形、三角形或圆形。
本实施例使用温度检测装置对立式冷却机内部的物料温度进行检测，该温度检测装置经立式冷却机窑壁上的开孔由外向内插入到立式冷却机内(例如可以插入物料中也可以不插入物料中)，其中所述开孔位于所述立式冷却机预设位置处(例如供风进口处)。通过预先对温度测量值与实际温度值之间的关系系数进行标定，测温时可根据温度检测装置的温度测量值和所述关系系数计算得到物料的实际温度值，从而可以使工作人员实时掌握立式冷却机内部物料温度情况，这样当温度异常时便可及时采取措施，从而能避免出现因排料温度过高而被迫停机等状况，提高了生产效率。
关于上述实施例中的装置，其中各个单元\模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。