[發明專利]一種低碳高爐冶煉成本控制方法及系統

在審

• 申請號: 202210315374.7
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114662767A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 許俊;肖學文;王剛;趙運建;牛群;賀坤;李牧明;賴菲菲;侯世鋒
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F30/20;G06Q30/02;C21B5/00;G06F111/04;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 上海漢之律師事務所 31378
• 代理人: 馮華

本發明提供一種低碳高爐冶煉成本控制方法及系統，獲取進行低碳高爐冶煉時的燃料類別以及每種燃料的成本單價；并按照燃料類別以及每種燃料的成本單價，建立冶煉成本目標函數；再獲取進行低碳高爐冶煉時的約束條件以及滿足所有約束條件時的燃料配比范圍；然后計算冶煉成本目標函數在燃料配比范圍中冶煉預設數量鋼鐵時的最小成本值，并輸出最小成本值時的燃料配比。本發明根據最小成本值所對應的燃料配比來進行高爐冶煉，可以將燃料成本對低碳高爐冶煉的影響聯系起來，而且還能確保高爐在高效低碳的基礎上進行穩定高效運行，得到最小成本的冶煉方案；并且在燃料類別和/或燃料單價出現改變后，也可以根據變化后的條件計算得到最小成本的冶煉方案。

技術領域

本發明涉及高爐冶煉技術領域，特別是涉及一種低碳高爐冶煉成本控制方法及系統。

背景技術

低碳高爐在減少碳排放的同時，低成本冶煉也是其追求的目標。高爐冶煉的主要成本在礦石和燃料，燃料是影響其成本的重要因素，由于原料的價格隨時間在波動，所以低成本煉鐵的方案也是不斷變化的，因此，要實現高爐低成本冶煉，應當有一套合適的方案，能隨時根據原料條件和價格的變化，優化高爐冶煉的方案。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種低碳高爐冶煉成本控制方法及系統，用于解決現有技術中低碳高爐冶煉時成本無法最優化的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種低碳高爐冶煉成本控制方法，所述方法包括以下步驟：

獲取進行低碳高爐冶煉時的燃料類別以及每種燃料的成本單價；

按照所述燃料類別以及每種燃料的成本單價，建立冶煉成本目標函數；

獲取進行低碳高爐冶煉時的約束條件，以及滿足所有約束條件時的燃料配比范圍；

計算所述冶煉成本目標函數在所述燃料配比范圍內，滿足冶煉約束條件的成本值，并輸出所述冶煉成本目標函數在最小成本值時的燃料配比；

其中，進行低碳高爐冶煉時的約束條件包括以下至少之一：燃料供應量、噴吹富氫氣體后進行低碳高爐冶煉時的物料平衡、噴吹富氫氣體后進行低碳高爐冶煉時的熱平衡、噴吹富氫氣體后進行低碳高爐冶煉時的爐內溫度分布、噴吹富氫氣體后進行低碳高爐冶煉時的爐內壓差。

可選地，所述方法還包括判斷噴吹富氫氣體后進行低碳高爐冶煉時是否滿足物料平衡，有：

獲取進行低碳高爐冶煉時的原料成分和高爐冶煉工藝參數，所述高爐冶煉工藝參數至少包括：元素分配率、爐渣堿度、初始鐵的直接還原度和初始富氫氣體噴吹量；

根據所述元素分配率和原料成分計算鐵礦石量，以及根據所述爐渣堿度計算初始熔劑量；

根據所述鐵礦石量、所述初始熔劑量、預設初始焦比以及預設初始煤比計算爐渣量和爐渣成分；

基于計算出的爐渣量和爐渣成分校核爐渣中的堿性氧化物是否滿足脫硫標準；若不滿足，則調整初始熔劑量后重新計算新的爐渣量和爐渣成分，直至爐渣中的堿性氧化物滿足脫硫標準；若滿足，則基于風口回旋區的煤氣量及煤氣成分、初始鐵的直接還原度計算煤氣利用率；

判斷所述煤氣利用率是否小于等于預設熱力學限制值；若小于等于，則判定當前時刻下的低碳高爐滿足物料平衡；若大于，則判定當前時刻下的低碳高爐不滿足物料平衡，并調整預設初始焦比、預設初始煤比、初始富氫氣體噴吹量和初始鐵的直接還原度，以及在完成調整后重新對低碳高爐進行物料平衡判斷，直至滿足物料平衡。

可選地，基于風口回旋區的煤氣量及煤氣成分、初始鐵的直接還原度計算煤氣利用率的過程包括：

在爐渣中的堿性氧化物滿足脫硫標準后，根據所述原料成分、所述鐵礦石量、滿足脫硫標準時的熔劑量、預設初始煤比、預設初始焦比和所述元素分配率核算鐵水成分；