[发明专利]一种高炉供料速度的高精度预测方法

权利要求书

1.一种高炉供料速度的高精度预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对高炉供料系统建立数学模型，将要料数量模型转换为时间长度模型，并提出了预测高炉供料速度的高精度算法，将供料速度用每小时供料批数表示，一个供料批次包含焦炭和矿石两个罐次，经配料、排料后，焦炭与矿石均在主皮带上形成一定长度的料流，因皮带的运行速度恒定，故料流的长度可折算成对应的时间长度；

S2：对炉顶要料模式与供料速度进行分析，设矿石时长为t₀，焦炭时长为t_c，同时为保障炉顶设备的动作时间，矿石和焦炭料流间需要保持足够的安全间隔，设矿石与焦炭料流的安全间隔为t_f0，焦炭与矿石料流的安全间隔为t_fc；

S3：创建高炉供料系统模型，分为三种情况：炉况不顺，高炉料线下降慢；下罐相关设备出现故障；上罐相关设备出现故障。

2.根据权利要求1所述的一种高炉供料速度的高精度预测方法，其特征在于，所述对炉顶要料模式与供料速度进行分析的步骤为：

理想供料批次的长度为：

t_l＝t₀+t_c+t_f0+t_fc

由此可得，理想供料速度为：

理想供料速度取决于t₀、t_c、t_f0、t_fc参数值，而这些参数是由槽下和炉顶的设备能力确定的，即理想供料速度与炉顶要料方式及主皮带长度因素没有关系；

在实际生产中，很难达到理想的供料速度，为保护炉顶设备，并使供料速度与高炉炉况相匹配，实际操作时引入了要料控制，即只有炉顶发出要料信号，槽下才向高炉供料，假设其他约束条件均能达到理想状态，当要料的时刻总是早于安全间隔末的时候，可以实现理想供料速度，但当要料的时刻晚于安全间隔末的时候，实际供料速度低于理想供料速度，t_f0、t_fc为理论安全间隔，t_f0′、t_fc′为实际料流间隔，在实际生产中，总有t_f0′≥t_f0、t_fc′≥t_fc

此时，可得一个实际供料批次的长度为：

t_l′＝t₀+t_c+t_f0′+t_fc′

若按此情况持续上料，则实际供料速度为：

因t_f0′≥t_f0、t_fc′≥t_fc，故总有K′≤K

炉顶要料方式包含了两部分内容，一是要料信号的构成逻辑，二是要料信号的触发时刻，构成逻辑可分为按批要料或按罐要料，触发时刻则依托于炉顶设备状态，两者组合后则可形成数种固定的要料方式；

在串罐炉顶高炉的实际操作中，要料信号的触发时刻主要有以下几类：

探尺到料线信号；

探尺提升到位信号；

下料闸打开信号；

软件延时信号；

其他；

探尺到料线信号、探尺提升到位信号、下料闸打开信号、软件延时信号主要是同一布料过程的几个不同时间点而已，采用任何一个为要料信号的触发时刻均可，且其长期运行时供料速度应是一致的，但若在实际运行过程中突然进行切换，则可直接对下一批次料的供料时刻造成影响，从而在下一个批次内缩减或延迟一定的时间；

假设以下料闸打开信号为要料触发时刻，分析按批要料与按罐要料这两种不同逻辑对供料速度的影响，在按批要料时，某一布料过程中下料闸打开时，触发“批要料”信号，槽下排出一罐焦炭或矿石后，经过预设的安全间隔后，槽下无需等待新的要料信号而自动排出下一罐矿石或焦炭，从而形成一个完整料批；而在按罐要料时，某一布料过程中下料闸打开时，触发“罐要料”信号，槽下对应排出一罐焦炭或矿石，每次排料均受到“罐要料”信号控制；

按批要料时，矿石与焦炭之间的时间间隔为控制程序预设的安全时间，焦炭与矿石之间的时间间隔则受到客观条件制约；按罐要料时，每罐次焦炭与矿石之间的时间间隔均受制约；实际操作人员认为按批要料比按罐要料的供料速度更快，需要根据不同情况分类分析，记k_P为按批要料时的供料速度，K_g为按罐要料时的供料速度。