[發(fā)明專利]高爐布料工藝評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及其應(yīng)用

有效

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

本發(fā)明涉及一種高爐布料工藝評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及其應(yīng)用，本發(fā)明基于對(duì)高爐布料模型進(jìn)行數(shù)學(xué)研究，結(jié)合煉鐵生產(chǎn)實(shí)際，確定了布料參數(shù)中布料矩陣、料線高度對(duì)布料工藝影響最大，同時(shí)也是影響料面平臺(tái)寬度的重要參數(shù)。將平臺(tái)寬度與爐喉直徑相比，得到平臺(tái)寬度占比。引入數(shù)學(xué)公式對(duì)平臺(tái)寬度占比進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，運(yùn)用控制變量法探究各因素對(duì)平臺(tái)寬度占比的影響。同時(shí)，根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算得出平臺(tái)寬度在爐喉部位的位置。基于現(xiàn)場高爐順行狀況及煤氣利用情況，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際大數(shù)據(jù)分析，確定合適的平臺(tái)寬度占比和平臺(tái)位置。為現(xiàn)場布料工作提供指導(dǎo)。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，基于爐料平臺(tái)寬度計(jì)算過程，尤其涉及一種高爐布料工藝評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】

現(xiàn)代煉鐵工業(yè)的發(fā)展對(duì)高爐操作提出更高的要求，尤其在對(duì)高爐順行和低碳冶煉的操作方面。高爐的順行與高爐煤氣流息息相關(guān)，而煤氣流分布受高爐布料工藝的影響很大。合理的布料工藝能夠促進(jìn)爐況順行，降低高爐運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)低碳冶煉。布料工藝的調(diào)整依據(jù)布料設(shè)備各個(gè)生產(chǎn)參數(shù)的改變，布料工藝直接影響到高爐爐料的平臺(tái)寬度，平臺(tái)寬度過窄，促進(jìn)邊緣煤氣流發(fā)展，形成邊緣氣流，加劇了煤氣流對(duì)高爐爐墻的沖刷，使得高爐壁體溫度不穩(wěn)定，進(jìn)而引起高爐進(jìn)出水水溫差波動(dòng)較大，導(dǎo)致冷卻壁水管損壞。同時(shí)會(huì)導(dǎo)致“邊緣管道”現(xiàn)象的發(fā)生。“邊緣管道”現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得高爐煤氣的利用率明顯變差，造成爐溫的波動(dòng)，影響鐵水質(zhì)量。平臺(tái)寬度過寬，造成中心氣流過度發(fā)展，煤氣的利用率降低，頂溫增加，邊緣礦料不能被充分預(yù)熱還原，影響到高爐順行。同時(shí)，由于中心氣流過度發(fā)展，導(dǎo)致鐵水溫度降低，需要更多的熱量做補(bǔ)充，增加了高爐煉鐵的運(yùn)行成本。平臺(tái)位置靠近爐墻，邊緣氣流得不到發(fā)展，煤氣利用率低；平臺(tái)位置靠近高爐中心，邊緣氣流過度發(fā)展，容易形成“邊緣管道”。所以，控制好平臺(tái)寬度和平臺(tái)位置對(duì)高爐順行尤為重要。

高爐平臺(tái)寬度占比和平臺(tái)位置受料線高低、布料矩陣等因素影響，本發(fā)明探究改變不同布料矩陣和料線高度，來確定平臺(tái)的寬度占比和平臺(tái)位置。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)對(duì)高爐平臺(tái)寬度占比和平臺(tái)位置進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合高爐的有效容積和煤氣利用率。最終將所得數(shù)據(jù)與平臺(tái)的寬度占比和位置做統(tǒng)一和對(duì)比，對(duì)布料工藝進(jìn)行評(píng)判。

布料工藝直接影響到高爐生產(chǎn)的爐況順行和經(jīng)濟(jì)成本。而高爐煉鐵尚未形成對(duì)布料工藝的合理評(píng)價(jià)方法。應(yīng)用平臺(tái)寬度占比和平臺(tái)位置對(duì)布料工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)是一種最直接，最有效也是最普適的方法，同時(shí)，利用平臺(tái)寬度和高爐布料數(shù)學(xué)模型，將布料參數(shù)和平臺(tái)寬度、位置建立數(shù)學(xué)關(guān)系，控制布料的各個(gè)參數(shù)能確定合理的平臺(tái)位置，可優(yōu)化平臺(tái)寬度占比。本發(fā)明對(duì)高爐操作有很好的指導(dǎo)意義。

因此，有必要研究一種高爐布料工藝評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及其應(yīng)用來應(yīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，以解決或減輕上述一個(gè)或多個(gè)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高爐布料工藝評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及其應(yīng)用，所述方法應(yīng)用平臺(tái)寬度占比和平臺(tái)位置對(duì)布料工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)，利用平臺(tái)寬度和高爐布料數(shù)學(xué)模型，將布料參數(shù)和平臺(tái)寬度、位置建立數(shù)學(xué)關(guān)系，控制布料的各個(gè)參數(shù)確定合理的平臺(tái)位置，優(yōu)化平臺(tái)寬度占比。

一方面，本發(fā)明提供一種高爐布料工藝評(píng)價(jià)方法，所述評(píng)價(jià)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(dá)布料溜槽末端的過程，并建立運(yùn)動(dòng)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(jì)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(tái)寬度占比；

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