[發明專利]一種高爐軟熔帶透氣性的評價方法

在審

• 申請號: 202210274618.1
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114626232A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陳川;徐東升;裴元東;付偉;謝立;郭夢霞
• 申請（專利權）人: 中天鋼鐵集團（南通）有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/04;G06F119/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳亮亮

本發明公開了一種高爐軟熔帶透氣性的評價方法，根據高爐十字測溫數據以及爐喉的徑向位置，利用多項式擬合得到十字測溫的形狀函數；根據十字測溫的形狀函數，利用坐標轉換得到軟熔帶的形狀函數；根據軟熔帶焦窗位置以及形狀函數，得到軟熔帶內部每層焦窗的直徑；根據焦窗直徑以及厚度，計算焦窗面積；利用軟熔帶焦窗總面積與爐腰橫截面積的比值表征軟熔帶透氣性，計算軟熔帶透氣性指數。本發明以軟熔帶焦窗總面積與爐腰橫截面積的比值表征軟熔帶透氣性，此方法簡單有效，便于生產操作人員計算分析。

技術領域

本發明涉及一種透氣性評價方法，特別是一種高爐軟熔帶透氣性的評價方法，屬于高爐煉鐵技術領域。

背景技術

軟熔帶由焦炭和熔融態的礦石組成，焦炭和礦石呈層狀分布，而煤氣主要從焦炭層通過，因此，軟熔帶是高爐內透氣性最差的區域。研究表明軟熔帶區域的壓力損失占高爐總壓差的50％以上，因此軟熔帶的透氣性對高爐運行狀態影響巨大，由于高爐是一個黑箱，許多參數難以量化，現有技術中對軟熔帶透氣性尚未建立評價指標。因此有必要設計一種高爐軟熔帶透氣性的評價方法，從而對高爐軟熔帶的透氣性進行評估以對高爐的運行狀態更好地進行監控。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高爐軟熔帶透氣性的評價方法，以軟熔帶焦窗總面積與爐腰橫截面積的比值表征軟熔帶透氣性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種高爐軟熔帶透氣性的評價方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：根據高爐十字測溫數據以及爐喉的徑向位置，利用多項式擬合得到十字測溫的形狀函數；

步驟二：根據十字測溫的形狀函數，利用坐標轉換得到軟熔帶的形狀函數；

步驟三：根據軟熔帶焦窗位置以及形狀函數，得到軟熔帶內部每層焦窗的直徑；

步驟四：根據焦窗直徑以及厚度，計算焦窗面積；

步驟五：利用軟熔帶焦窗總面積與爐腰橫截面積的比值表征軟熔帶透氣性，計算軟熔帶透氣性指數。

進一步地，所述步驟一具體為：

根據爐喉位置十字測溫的在設定時長內的平均溫度T_beam,j，j＝1,2，……k，其中j＝1時表示邊緣，j＝k時表示中心，以及相應的爐喉徑向位置x_beam,j，利用多項式擬合可得到：

T_beam＝f(x_beam) (1)

式中，x_beam表示十字測溫各點的爐喉徑向位置，爐喉中心點為坐標原點，橫軸為爐喉直徑，縱軸為十字測溫顯示的溫度，f(x_beam)即為爐喉徑向位置與溫度的多項式函數。

進一步地，所述步驟二具體為：

建立軟熔帶形狀坐標系，坐標原點為軟熔帶底部中心點，橫軸為底部直徑，縱軸為軟熔帶高度，此處用料線位置表示；

式中，D_T為爐喉直徑；D_L為軟熔帶最低點處的爐型直徑；x_cohesive為軟熔帶形狀函數自變量，表示軟熔帶徑向位置；t_d為礦石的軟熔溫度；h_sl為軟熔帶形狀函數因變量，表示軟熔帶縱向位置，此處為料線深度；h_sl,λ為軟熔帶根部料線位置，可根據高爐靜壓分布或冷卻壁溫度分布計算得到；T_beam,1為十字測溫邊緣溫度；

將公式(2)和(3)代入十字測溫形狀函數(1)，即可得到軟熔帶形狀函數：