[發明專利]一種高爐冶煉的調控方法和裝置

有效

• 申請號: 202010582376.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111679584B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李昕;陳勝香;林巍;黃平;張正東
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 鄧靜

本發明涉及高爐冶煉調控技術領域，具體涉及一種高爐冶煉的調控方法和裝置。本發明首先構建訓練參數集，然后利用訓練參數集構建關鍵參數集，并根據關鍵參數集，獲得預測爐況，之后在預測爐況與期望爐況不一致時，利用第一線性回歸方程，獲得關鍵參數集中各參數的調整量，最后生成調控高爐冶煉的調控指令。本發明結合高爐冶煉中的物理變化和化學變化，認為一階參數對應的高階參數以及各參數之間的交叉關聯對爐況預測存在密切的關聯，因此選用了一階參數、高階參數和交叉參數作為影響預測爐況的參數來構建訓練參數集，進而使第一線性回歸方程的擬合更貼近真實的高爐冶煉環境，從而獲得能夠有效調控高爐冶煉過程中高爐爐況的調控指令。

技術領域

本發明涉及高爐冶煉調控技術領域，具體涉及一種高爐冶煉的調控方法和裝置。

背景技術

高爐是一個大型的豎型逆流式反應器，從高爐工藝的輸入和輸出來看：自爐頂加入的冷態物料(例如燒結礦、球團礦、塊礦、焦炭和熔劑等)受重力的作用逐層下沉，在下沉過程中受到自下而上的高溫還原氣體的作用逐漸被加熱、分解、還原、軟化、熔融、滴落、滲碳并最終形成渣鐵融體而分離。

生產中，高爐的爐況對于冶煉的效果至關重要。目前，高爐冶煉的各個階段均存在經理論計算和實際檢測獲得的最佳爐況，現有的高爐冶煉調控方法大多通過經驗賦值的方式，給出不同時間不同階段的礦石加入量、焦炭加入量、煤粉噴入量和鼓風量等控制量，以使不同時間不同階段高爐的爐況趨近該最佳爐況，并根據高爐的實時爐況，及時調整這些控制量，以保證最后冶煉產出的鐵水在物理層面和化學層面均符合期望的結果。

但從更改與高爐冶煉相關的控制量，到這些控制量生效，整個過程存在一定的滯后，同時由于高爐爐況的動態變化，導致這個過程不能夠被量化，使得現有的高爐冶煉的調控方法不能有效地調控高爐爐況。

發明內容

本發明的目的是提供一種高爐冶煉的調控方法和裝置，以有效地調控高爐冶煉過程中高爐的爐況。

本發明實施例提供了以下方案：

第一方面，本發明實施例提供一種高爐冶煉的調控方法，所述方法包括：

構建用于獲取歷史爐況的訓練參數集；其中，所述訓練參數集包括一階參數集、高階參數集和交叉參數集；所述高階參數集根據所述一階參數集而構建；所述交叉參數集由所述一階參數集和所述高階參數集中的各參數交叉運算而構建；其中，所述歷史爐況為歷史鐵水溫度或歷史鐵水硅含量；

根據所述歷史爐況，從所述訓練參數集中選出若干個參數，構建關鍵參數集；

根據所述關鍵參數集，構建用于獲得預測爐況的第一線性回歸方程；其中，所述第一線性回歸方程為：

其中，Y₁為所述預測爐況；X_i為所述關鍵參數集中的第i個參數；a_i為X_i的權重系數；所述預測爐況為預測鐵水溫度或預測鐵水硅含量；

獲取當前高爐冶煉中影響爐況的實時控制量；

根據所述實時控制量，更新所述關鍵參數集；

利用所述第一線性回歸方程和更新后的所述關鍵參數集，獲得所述預測爐況；

判斷所述預測爐況是否與期望爐況一致；其中，所述期望爐況為期望鐵水溫度或期望鐵水硅含量；

若不一致，則根據所述期望爐況和所述第一線性回歸方程，對所述更新后的所述關鍵參數集中各參數進行調整，獲得所述更新后的所述關鍵參數集中各參數的調整值；

根據所述關鍵參數集中各參數的調整值對高爐冶煉進行調控，以使所述預測爐況趨向于所述期望爐況。

在一種可能的實施例中，所述構建用于獲取歷史爐況的訓練參數集，包括：