[發(fā)明專(zhuān)利]一種高爐出鐵過(guò)程堵鐵口時(shí)間智能確定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010165654.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111254243B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣朝輝;候東強(qiáng);李端發(fā);林志強(qiáng);桂衛(wèi)華;徐勇;沈宇航
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué);合肥金星機(jī)電科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21B7/12
• 分類(lèi)號(hào): C21B7/12;G06K9/62;G06Q10/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 易瑤

本發(fā)明公開(kāi)了一種高爐出鐵過(guò)程堵鐵口時(shí)間智能確定方法及系統(tǒng)，通過(guò)建立表征高爐熔煉過(guò)程的條件參數(shù)、操作參數(shù)與堵鐵口時(shí)間的優(yōu)良操作模式庫(kù)，以及判斷在優(yōu)良操作模式庫(kù)中是否能匹配獲得與當(dāng)前工況對(duì)應(yīng)且滿(mǎn)足預(yù)設(shè)相似度條件的最優(yōu)操作模式，若是，根據(jù)最優(yōu)操作模式獲得高爐堵鐵口時(shí)間，否則建立投影尋蹤回歸模型，并基于投影尋蹤回歸模型對(duì)堵鐵口時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確判斷高爐堵鐵口時(shí)間的技術(shù)問(wèn)題，能根據(jù)當(dāng)前工況實(shí)時(shí)并準(zhǔn)確地對(duì)堵鐵口時(shí)間進(jìn)行智能預(yù)測(cè)，具有高精確性，強(qiáng)穩(wěn)定性，長(zhǎng)周期性，投資成本少等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及高爐堵鐵口時(shí)間確定技術(shù)領(lǐng)域，特指一種高爐出鐵過(guò)程堵鐵口時(shí)間智能確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋼鐵行業(yè)中，高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定對(duì)于整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。高爐煉鐵生產(chǎn)的工序能耗和生產(chǎn)成本都占到了鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的70％以上，然而，高爐內(nèi)多種多相物質(zhì)共存且相互作用，且諸多物理化學(xué)現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生，在化工領(lǐng)域被認(rèn)為是最復(fù)雜的冶金反應(yīng)器之一，現(xiàn)有技術(shù)手段難以探知處于“黑箱”運(yùn)行的高爐中內(nèi)部的壓力變化。檢測(cè)高爐出鐵口處鐵水的流速能表征高爐爐內(nèi)的壓力，同時(shí)也能反映產(chǎn)出的金屬和渣之間的比例關(guān)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除異常工況，改善高爐透氣性，保證高爐平穩(wěn)順行生產(chǎn)。因此，檢測(cè)高爐出口處鐵水的流速對(duì)于高爐生產(chǎn)節(jié)能減排、提質(zhì)增效的意義尤為重要。

檢測(cè)對(duì)象為高溫高光的鐵水，而且檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)存在不可避免的震動(dòng)及大量且分布不均的粉塵等強(qiáng)干擾因素，給檢測(cè)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。目前有關(guān)檢測(cè)高溫鐵水流速的方法主要為非接觸式測(cè)量法，非接觸式有：圖像法和數(shù)值模擬法。

圖像法將十字絲標(biāo)簽貼在魚(yú)雷罐的罐體上，通過(guò)對(duì)十字絲的圖像處理,采用特征匹配方法進(jìn)行粗定位，應(yīng)用角點(diǎn)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)精確定位，獲得了魚(yú)雷罐車(chē)彈簧的下壓移動(dòng)距離，計(jì)算得到流入到魚(yú)雷罐車(chē)中鐵水的質(zhì)量，并計(jì)算出實(shí)時(shí)鐵水流量現(xiàn)場(chǎng)工人對(duì)于出鐵口鐵水的流量。但是這種的測(cè)量方法存在比較大的時(shí)滯性和不精確性，難以為高爐的穩(wěn)定高效生產(chǎn)提供有效的指導(dǎo)意義。

數(shù)值模擬法通過(guò)建立高爐出鐵口鐵水出流的機(jī)理模型，利用數(shù)值模擬的方法計(jì)算出了高爐出鐵的各階段的鐵水的流速值，但是該方法需要良好的假設(shè)環(huán)境及非已知的參數(shù)值，無(wú)法得到準(zhǔn)確流速值。

高溫高速鐵水流速的檢測(cè)挑戰(zhàn)性極大，而且相關(guān)專(zhuān)利很少，且現(xiàn)有專(zhuān)利的缺陷較大。

專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN103480813A發(fā)明專(zhuān)利是一種連鑄結(jié)晶器高溫鋼液流速測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，該專(zhuān)利發(fā)明了一種對(duì)高溫鋼液流速測(cè)量系統(tǒng)，其工作原理是軸承通過(guò)固定軸固定在固定系統(tǒng)上，軸承上、下對(duì)稱(chēng)位置分別安裝彈簧和測(cè)量桿，彈簧安裝“T”型固定系統(tǒng)上，軸承安裝軸承套，通過(guò)聯(lián)軸器連接軸承套和角度位移感器，角度位移傳感器由電源供電，記錄測(cè)量桿在流動(dòng)鋼液中的實(shí)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度，并通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，將角度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為鋼液流速值。但該專(zhuān)利需要根據(jù)系統(tǒng)檢測(cè)對(duì)象不同需要重新配準(zhǔn)，使用前將系統(tǒng)預(yù)熱至1200～1400℃，且檢測(cè)量程較小，不能檢測(cè)流速過(guò)大的流體，檢測(cè)結(jié)束后系統(tǒng)不能直接檢測(cè)下一個(gè)對(duì)象，在使用的可重復(fù)性上受到限制。

專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN104131126A發(fā)明專(zhuān)利是一種基于模糊模型的高爐熔渣流量檢測(cè)方法，該專(zhuān)利建立高爐熔渣流量的模糊推理模型，結(jié)合第i時(shí)刻的渣面高度的大小對(duì)高爐熔渣流量的影響特性，設(shè)定關(guān)于第i時(shí)刻的渣面高度的模糊隸屬函數(shù)，利用模糊推理模型與模糊隸屬函數(shù)，建立高爐熔渣流量計(jì)算模型，使用高爐熔渣流量計(jì)算模型進(jìn)行高爐實(shí)時(shí)熔渣總流量的在線(xiàn)檢測(cè)。但該專(zhuān)利中的初始值是通過(guò)工藝人員由人工操作經(jīng)驗(yàn)知識(shí)中獲得的，人為因素影響較大，主觀(guān)性強(qiáng)，且設(shè)計(jì)流程是一個(gè)開(kāi)環(huán)，無(wú)法保證長(zhǎng)期運(yùn)行結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的高爐出鐵過(guò)程堵鐵口時(shí)間智能確定方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確判斷高爐堵鐵口時(shí)間的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的高爐出鐵過(guò)程堵鐵口時(shí)間智能確定方法包括：

建立表征高爐熔煉過(guò)程的條件參數(shù)、操作參數(shù)與堵鐵口時(shí)間的優(yōu)良操作模式庫(kù)；