[發(fā)明專利]一種高爐冶煉方法及計算機(jī)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011288552.9
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112501368B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李菊艷;葉理德;歐燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京大誠新創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11848
• 代理人: 張偉星

本發(fā)明涉及高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高爐冶煉方法及計算機(jī)設(shè)備，所述方法包括以下步驟：步驟S1：獲取包括高爐歷史生產(chǎn)條件和對應(yīng)的高爐風(fēng)口圖像信息的數(shù)據(jù)集，根據(jù)數(shù)據(jù)集擬合獲得生產(chǎn)條件、高爐風(fēng)口圖像信息和爐溫的關(guān)系式；步驟S2：根據(jù)當(dāng)前的高爐生產(chǎn)條件和對應(yīng)的高爐風(fēng)口圖像信息，通過步驟S1中的關(guān)系式獲得當(dāng)前爐溫；步驟S3：根據(jù)當(dāng)前爐溫進(jìn)行高爐生產(chǎn)決策。本發(fā)明的高爐冶煉方法，通過擬合獲得生產(chǎn)條件、高爐風(fēng)口圖像信息和爐溫的關(guān)系式，從而可以通過輸入的生產(chǎn)條件、監(jiān)測的高爐風(fēng)口圖像信息，計算獲得高爐爐溫，實(shí)現(xiàn)對高爐熱狀態(tài)的監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)時調(diào)整高爐爐況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高爐冶煉方法及計算機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)

高爐冶煉是一個將鐵礦石還原為鐵并排出的過程。鐵礦石、焦炭、熔劑從高爐爐頂分批裝入高爐，下部鼓入高溫富氧熱風(fēng)，噴入煤粉。焦炭和煤粉在風(fēng)口處燃燒，產(chǎn)生還原性氣體向上流動，礦石在下降過程中上升的還原性氣體逐漸還原、加熱熔化成鐵水和爐渣，最后從高爐內(nèi)排出。

穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量合格的鐵水是高爐生產(chǎn)及控制的目標(biāo)，熱狀態(tài)是影響高爐穩(wěn)定及鐵水質(zhì)量的重要因素，因此高爐操作者的重要任務(wù)就是在操作過程中維持高爐熱狀態(tài)的穩(wěn)定。要維持高爐熱狀態(tài)穩(wěn)定，就必須對高爐熱狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。在以往的生產(chǎn)操作過程中，操作者通常通過監(jiān)測出爐鐵水的溫度和硅含量來了解高爐熱狀態(tài)，但這種方法屬于事后監(jiān)控，根據(jù)這一監(jiān)控結(jié)果只能作為爐況調(diào)整的參考，因?yàn)樗荒芗皶r反映爐內(nèi)狀況。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高爐冶煉方法，可對高爐熱狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)時調(diào)整高爐爐況。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高爐爐內(nèi)的直接還原反應(yīng)量是高爐下部熱量主要支出項(xiàng)，直接還原反應(yīng)量的變化對高爐下部熱量變化影響較大，直接還原反應(yīng)量的變化經(jīng)常是影響高爐穩(wěn)定性的最重要的因素，該變化量可以用高爐直接還原度進(jìn)行度量。其次，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在以往的高爐生產(chǎn)過程中，有經(jīng)驗(yàn)的高爐操作者可以通過肉眼觀察風(fēng)口的明暗程度判斷高爐熱狀態(tài)，以此為據(jù)調(diào)整高爐操作。

因此為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高爐冶煉方法，包括以下步驟：

步驟S1：獲取包括高爐歷史生產(chǎn)條件和對應(yīng)的高爐風(fēng)口圖像信息的數(shù)據(jù)集，根據(jù)數(shù)據(jù)集擬合獲得生產(chǎn)條件、高爐風(fēng)口圖像信息和爐溫的關(guān)系式；

步驟S2：根據(jù)當(dāng)前的高爐生產(chǎn)條件和對應(yīng)的高爐風(fēng)口圖像信息，通過步驟S1中的關(guān)系式獲得當(dāng)前爐溫；

步驟S3：根據(jù)當(dāng)前爐溫進(jìn)行高爐生產(chǎn)決策。

進(jìn)一步的，所述步驟S1具體包括：

獲取包括高爐歷史生產(chǎn)條件和對應(yīng)的高爐風(fēng)口圖像信息的數(shù)據(jù)集；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)集中的歷史生產(chǎn)條件計算歷史生產(chǎn)過程的高爐參數(shù)，及所述數(shù)據(jù)集中的高爐風(fēng)口圖像信息提取歷史風(fēng)口圖像亮度信息；

通過算法擬合歷史生產(chǎn)過程的高爐參數(shù)、歷史風(fēng)口圖像亮度信息和爐溫的關(guān)系式。

進(jìn)一步的，所述生產(chǎn)條件包括鼓風(fēng)條件、原燃料條件、煤氣條件、熱損失條件、歷史鐵水溫度及鐵水硅含量信息；所述高爐參數(shù)包括直接還原度、熱損失量及鼓風(fēng)熱量。

進(jìn)一步的，所述風(fēng)口圖像亮度信息的提取包括以下步驟：

設(shè)定計算周期；

在一個計算周期內(nèi)，以相同時間間隔采集多張風(fēng)口圖像；

將在一個計算周期內(nèi)的風(fēng)口圖像信息進(jìn)行平均處理，生成一張平均圖像，提取平均圖像的綠色亮度均值，即風(fēng)口圖像亮度信息。

進(jìn)一步的，高爐參數(shù)、風(fēng)口亮度信息和爐溫的關(guān)系式為：

Si＝a×(h₂-h₁-q×r₁)+b×m+c