[發(fā)明專利]一種基于熱平衡計(jì)算的釩鈦礦高爐冶煉調(diào)控方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211635825.1
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN116050085A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭魁;饒家庭;董曉森;謝洪恩
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種基于熱平衡計(jì)算的釩鈦礦高爐冶煉調(diào)控方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、構(gòu)建高爐數(shù)采系統(tǒng)，對歷史高爐冶煉參數(shù)進(jìn)行采集，所述高爐冶煉參數(shù)包括物料量參數(shù)、溫度參數(shù)、成分參數(shù)；

S2、從構(gòu)建高爐數(shù)采系統(tǒng)中提取一條樣本歷史高爐冶煉參數(shù)，考慮時(shí)滯性數(shù)據(jù)對齊、分時(shí)段加和平均，對樣本歷史高爐冶煉參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后高爐冶煉參數(shù)；

S3、基于物料平衡和熱量平衡構(gòu)建高爐熱平衡計(jì)算模型，將預(yù)處理后高爐冶煉參數(shù)輸入至高爐熱平衡計(jì)算模型中，得到樣本歷史高爐冶煉參數(shù)的具體樣本值，所述具體樣本值包括：熱收入項(xiàng)值、熱支出項(xiàng)值、總熱收入值、總熱支出值、熱收入項(xiàng)在總熱收入的占比值、熱支出項(xiàng)在總熱支出的占比值；

S4、根據(jù)多條樣本歷史高爐冶煉參數(shù)的具體樣本值建立樣本數(shù)據(jù)庫，將樣本數(shù)據(jù)庫跟爐況做對應(yīng)分析，得到爐況波動的熱平衡值變動上下限，進(jìn)而構(gòu)建評價(jià)規(guī)則和調(diào)控規(guī)則；

S5、將目標(biāo)高爐冶煉參數(shù)預(yù)處理后輸入至高爐熱平衡計(jì)算模型中，得到目標(biāo)高爐冶煉參數(shù)的具體樣本值；

S6、將目標(biāo)高爐冶煉參數(shù)的具體樣本值與評價(jià)規(guī)則對比，若符合評價(jià)規(guī)則則無需調(diào)控，當(dāng)不符合評價(jià)規(guī)則時(shí)進(jìn)入S7；

S7、根據(jù)調(diào)控規(guī)則對目標(biāo)高爐冶煉過程進(jìn)行調(diào)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱平衡計(jì)算的釩鈦礦高爐冶煉調(diào)控方法，其特征在于，S1中，所述歷史高爐冶煉參數(shù)包括物料量參數(shù)、溫度參數(shù)、成分參數(shù)，其中：

所述物料量參數(shù)包括：燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦、金屬化物、焦炭、噴吹煤；鼓風(fēng)量、鼓風(fēng)濕份、富氧流量，鐵水量、熔渣量、爐頂煤氣量、爐頂爐塵量、冷卻水流量；

所述溫度參數(shù)包括：所有物料的物理溫度，冷卻水進(jìn)水溫度、出水溫度；

所述成分參數(shù)包括：燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦、金屬化物、焦炭、噴吹煤、熔渣的CaO、SiO₂、MgO、Al₂O₃、TiO₂、V₂O₅、Fe、FeO、C、S、P、Mn、K、Na、Zn成分參數(shù)，焦炭、噴吹煤的灰分、揮發(fā)分、水份、硫含量工分檢測參數(shù)，鐵水成分包括Fe、C、Mn、P、S、Ti、V成分?jǐn)?shù)據(jù)，煤氣成分包括CO、CO₂、H₂、N₂成分參數(shù)；

還包括其他操作參數(shù)：熱風(fēng)壓力、爐頂壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱平衡計(jì)算的釩鈦礦高爐冶煉調(diào)控方法，其特征在于，S2中，對所述高爐冶煉參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理包括：結(jié)合各高爐的原燃料轉(zhuǎn)運(yùn)周期、槽存情況、以及高爐下料速度和冶煉周期，分別確定各原燃料、取樣時(shí)刻到物料進(jìn)入高爐時(shí)刻，以及到熱平衡計(jì)算時(shí)刻的滯后時(shí)間，還有高爐輸出產(chǎn)物取樣時(shí)刻與熱平衡計(jì)算時(shí)刻的時(shí)間差，從而對熱平衡計(jì)算時(shí)段內(nèi)所用物料、產(chǎn)出物料的成分、物質(zhì)量等信息進(jìn)行有效對齊，得到預(yù)處理后高爐冶煉參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱平衡計(jì)算的釩鈦礦高爐冶煉調(diào)控方法，其特征在于，S3中，熱收入項(xiàng)包括碳素燃燒放熱Q₁、鼓風(fēng)物理熱Q₂、氫氧化放熱Q₃、成渣熱Q₄、裝入原燃料物理熱Q₅；

熱支出項(xiàng)包括：鐵氧化物分解耗熱Q₆、其它氧化物分解耗熱Q₇、脫硫耗熱Q₈、碳酸鹽分解耗熱Q₉、鼓風(fēng)和物料中水分解吸熱Q₁₀、物料中物理水蒸發(fā)吸熱Q₁₁、噴吹煤粉升溫及分解吸熱Q₁₂、鐵水物理熱Q₁₃、爐渣物理熱Q₁₄、煤氣帶走熱Q₁₅、冷卻水帶走熱Q₁₆、其它散熱損失Q₁₇。