[發(fā)明專利]高爐布料工藝評價方法、系統(tǒng)、可讀存儲介質(zhì)及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011035711.4
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112226557B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦克新;張建良;馬洪佑;鞏黎偉;李昊堃;王翠;范筱玥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/20;G06F17/14
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種高爐布料工藝評價方法，其特征在于，所述評價方法包括以下步驟：

S1：模擬爐料從料倉流出經(jīng)過中心喉管到達布料溜槽末端的過程，并建立運動模型；

S2：模擬爐料從布料溜槽末端離開后，落到高爐內(nèi)的料面上的過程，并計算爐料在高爐內(nèi)料面上的位置信息；

S3：將焦炭和礦石的參數(shù)信息代入S1-S2的模型過程，分別獲取焦炭和礦石在高爐內(nèi)料面上的位置信息和平臺寬度占比；

S4：在不同規(guī)格高爐中進行S1-S3過程或在同一高爐中重復(fù)進行S1-S3過程，獲取平臺寬度占比和平臺位置隨布料矩陣最小角度的變化以及平臺寬度占比和平臺位置隨料線高度變化的規(guī)律；

S5：通過S4進行多次布料，根據(jù)模擬之后獲得的結(jié)果，以及每次布料之后高爐的冶煉效率，得到最優(yōu)的平臺寬度占比和平臺位置，所述S1具體包括：

S11：爐料從礦焦槽裝入，經(jīng)過皮帶機的傳送到達料罐；

S12：打開料罐的料流節(jié)流閥，爐料在重力的作用下落入溜槽，最終經(jīng)溜槽布入料面；

S13：計算爐料從溜槽頂端到料面的布料規(guī)律及影響條件，設(shè)置布料矩陣和料線高度兩個變量，建立爐料運動的計算數(shù)學(xué)模型具體如下：

爐料從料倉流出經(jīng)過中心喉管到達布料溜槽，在溜槽末端的速度C為：

其中，l₀為溜槽長度，單位：m；β為布料槽角度，單位：°；g為重力加速度，單位：m/s²；C₀為爐料在溜槽頂端的速度；μ為爐料的摩擦系數(shù)，e 為輕重距；

所述S5基于大數(shù)據(jù)研究，對國內(nèi)大小高爐現(xiàn)場布料數(shù)據(jù)進行收集、計算和統(tǒng)計分析，確定合適的焦炭平臺寬度占比為0.31～0.34，礦石合適的平臺寬度占比為0.29～0.32。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料工藝評價方法，其特征在于，所述S2具體為：爐料在離開溜槽末端受重力和離心力以及科氏力影響，運動軌跡為一個存在滯后角的拋物線運動；

爐料在x-y平面上x方向的投影為：

爐料在料面上的落點到高爐中心的距離為：

其中，n為爐料落點離高爐中心的距離，單位：m；ω為溜槽轉(zhuǎn)速，

單位：r/s；l₀為溜槽長度，單位：m；α為溜槽傾角，單位：°；h為料線高度，單位：m；L_x為爐料離開溜槽末端后在x-y平面上x方向的投影，單位：m；C₀為爐料在溜槽頂端的速度；

計算得到爐料落點，將布料矩陣的最大角和最小角代入進行計算，獲得兩個爐料落點離高爐中心的距離n_最大角和n_最小角；

L_平臺＝2×(n_最大角-n_最小角) (4)

其中，η為平臺寬度占比；L_平臺為平臺寬度；d_爐喉為爐喉直徑平臺和爐墻距離為：

平臺到高爐中心的距離為：

d_{平臺-中心}＝n_最小角 (7)

平臺寬度占比通過平臺寬度、平臺到爐墻距離以及平臺到中心的距離的比例確定：

d_{平臺-爐墻}：L_平臺：d_{平臺-中心} (8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐布料工藝評價方法，其特征在于，所述S3中焦炭的摩擦系數(shù)為0.53，礦石的摩擦系數(shù)為0.71。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐布料工藝評價方法，其特征在于，所述S5中焦炭的最佳平臺位置為：

d_{c平臺-爐墻}：L_c平臺：d_{c平臺-中心}＝(0.08～0.12):(0.31～0.34):(0.55～0.58)

礦石的最佳平臺位置為：

d_{o平臺-爐墻}：L_o平臺：d_{o平臺-中心}＝(0.08～0.12):(0.29～0.32):(0.57～0.60)。