[發明專利]監測高爐爐缸活性的爐缸活躍性指數量化方法

在審

• 申請號: 201710107085.7
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106834572A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 代兵;張建良;王鳳民;王運國;孫洪軍;王中東;王亞楓;姜曦
• 申請（專利權）人: 本鋼板材股份有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙)21229
• 代理人: 楊群

技術領域

本發明屬于煉鋼高爐爐缸活性監測方法技術領域，特別提供了一種監測高爐爐缸活性的爐缸活躍性指數量化方法。

背景技術

現代鋼鐵企業的管理者和生產者總是全力維護高爐生產的長期穩定順行，以獲取鋼鐵企業的最大效益。而爐缸活性猶如高爐生產的“心臟”，一般維持著整個高爐生產的健康發展，一旦爐缸活性出現問題，破壞高爐穩定順行，那么帶來的損失是非常巨大的。就目前而言，爐缸活性的量化監測已經成為高爐生產的熱點、重點和難點，如何實現對爐缸活性的量化計算，怎樣實現對爐缸活性的在線監測，如何在最短的時間內準確的發現爐缸活性的異常變化，從而在最短的時間內恢復爐缸活性，是行業內亟待解決的問題，其根本目的就是要維護高爐生產的長期穩定順行，確保沒有高爐爐缸堆積等惡性生產事故的發生，從而避免造成巨大的經濟損失，為降本增效保駕護航。

眾所周知，中國鋼鐵行業自2012年第1季度出現21世紀首次全行業虧損后，全面進入微利甚至局部虧損的局面。中國鋼鐵行業正面臨著“三低一高”的“新常態”，即“低增長、低價格、低效益、高壓力”。面對這種前所未有的“新常態”，中國鋼鐵行業只有通過不斷轉型升級和創新發展，才能找到未來的出路。煉鐵作為鋼鐵行業的重要組成部分，占據著鋼鐵生產總成本的70％以上，肩負著整個行業節能減排、降本增效的重任。如何以新挑戰為契機，實現煉鐵技術的轉型升級、創新發展，是解決鋼鐵行業困境的重要戰略措施之一。

本鋼板材煉鐵廠自建廠以來，在降本增效方面做出了很多努力，尤其是東北最大的本鋼新1號高爐(4747m3)，在一段時間內實現日產過萬，燃料比500kg/t以下，焦比320kg/t以下的本鋼煉鐵歷史最好指標。但是，由于受到原燃料條件、大高爐操作理念等因素的制約，煉鐵廠在長期維持且進一步降本增效方面遇到了瓶頸，尤其是面對整個鋼鐵行業步入“寒冬期”的現狀，降本增效成為當務之急，而轉型升級、創新發展更是迫在眉睫。

從根本上說，高爐煉鐵的降本增效就是要以高爐生產穩定順行為基礎，以降低燃料消耗為目標。若高爐生產爐況失常，不僅不能降低成本，還會帶來巨大的損失。近些年來，我國相繼投產了多座大型高爐，由于對大型高爐的操作理念還處于探索階段，許多高爐投產后不久便出現了爐缸活性失常的惡性事故，造成直接經濟損失達上百億元人民幣。因此，我們不禁要問，究竟什么是爐缸活性，如何正確理解爐缸活性問題，爐缸活性與哪些因素有關系，如何實現爐缸活性的量化監測，發現爐缸活性失常應如何恢復，如何提出適應不同高爐的爐缸活性量化標準，爐缸活性問題已經成為當前高爐煉鐵的焦點。

本鋼板材煉鐵廠新1號高爐在2010年發生過嚴重的爐缸活性失常事故，恢復爐況用時近一年，造成了巨大的經濟損失，因此，實現對爐缸活性的量化監測早已成為新1號高爐生產急需的必要措施。

近些年來，國內一些高校和企業加大了對爐缸活性的研究，提出了一些計算爐缸活性的模型，例如爐缸活躍性指數模型和爐缸工作活躍指數模型。雖然這些模型可以計算出爐缸活性狀態，但總結起來，還存在以下幾點問題：

(1)計算結果滯后。爐缸活躍性指數模型是利用爐缸爐底各層中心熱電偶溫度均值與爐缸側壁各層熱電偶溫度均值的比值。而用爐缸爐底各層中心熱電偶的溫度均值來反映爐缸中心死焦堆的滲透能力是間接的，當該溫度出現明顯降低時，就已經表明這時的死焦堆的滲透能力處于崩潰的狀態，爐缸已經失去活性，未能達到盡早發現爐缸活性失常的目的。

(2)計算結果失真。爐缸工作活躍指數模型在高爐爐況正常時，可以很好的描述高爐爐缸活性；但是，在爐缸活躍性失常時，該模型的計算結果與實際情況是嚴重不符的，呈現相反的結果，不能真實反應爐缸活性狀態。

(3)單一模型在生產中難發揮作用。實踐表明，影響爐缸活性的因素多且復雜，僅憑借一種模型的計算結果判斷爐缸活性，顯然是片面的。需要將多種模型進行整合，充分發揮出每個模型的作用，形成多種同時存在的依據或特征，從而綜合判斷出爐缸活性的真實情況。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種監測高爐爐缸活性的爐缸活躍性指數量化方法，完全克服了傳統模型計算結果滯后、失真的缺點，為實現多角度、全方面的監測爐缸活性狀態提供更多的判斷依據。

本發明是這樣實現的，監測高爐爐缸活性的爐缸活躍性指數量化方法，所述爐缸活躍性指數NAH的計算方法如式(1)、式(2)所示：

式中，f_L-in是渣鐵流入爐缸的阻力系數，f_L-out是渣鐵流出爐缸的阻力系數；