[发明专利]用于高炉中的回旋区深度控制的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于高炉中的回旋区深度控制的方法，所述方法包括借助控制系统控制通过风口的热风流，控制系统借助雷达传感器通过风口执行回旋区深度测量，雷达传感器将回旋区深度测量发送到控制系统，控制系统将回旋区深度测量与预定的回旋区深度进行比较，其中，控制系统借助分布在高炉的周边上的多个雷达传感器通过多个风口执行回旋区深度测量。

技术领域

本发明涉及一种用于高炉中的回旋区深度控制的方法，所述方法包括借助控制系统控制通过风口的热风流，控制系统借助雷达传感器通过风口执行回旋区深度测量，雷达传感器将回旋区深度测量发送给控制系统，并且控制系统将回旋区深度测量与预定的回旋区深度进行比较。本发明还涉及一种用于回旋区深度控制的系统。

背景技术

高炉已经有几百年的历史。然而，在高炉内部的条件恶劣、难以获取并因此在很大程度上是未知的。就算是可能的话，测量、特别是在高炉的底部中的测量是复杂的。对于炼铁厂来说，最终获得具有理想特性的铁水的在操作上的技术知识和经验非常重要。在底部中的测量只能在高炉的外缘上或在所述外缘附近进行。一般来说，在顶部中的条件更为有利。

一个非常重要的工艺参数是回旋区的尺寸、主要是深度，其主要由通过风口的热风(富氧空气)的流动形成。回旋区深度与高炉底部中的气体和喷吹煤的燃烧有关，并且目前还不能准确地测量所述回旋区深度。过去，温度传感器和压力传感器安装在高炉的炉壁中，但测量结果不代表高炉底部中的条件。此外，热风和煤在不同风口上的分布以及对高炉底部的内部状态的影响在很大程度上是未知的。由于高炉的稳定性和均匀性对于以良好的速度生产稳定的质量而言非常重要，因此炼铁厂渴望更好地控制在高炉中的过程。

已知回旋区深度取决于喷煤率、转化率、炉料分布(高炉的装料方式)、气流、软熔带特性、死料区特性、出钢操作和煤/热风流混合。人们还认为，回旋区在某些时间点上会“坍塌”，并在此之后再建起。这是周期性的活动，但其似乎是不可预测的过程。

小的回旋区尺寸、具有相对浅的深度和频繁的坍塌表明低气流离开特定的回旋区并上升到底部中并进一步上升到高炉的炉身中。增加通过风口的气流将增加对底焦的动能，从而形成更深的回旋区。

CN106191350A描述了根据在长时间段内的测量，使用雷达系统来测量回旋区深度。在单独的风口进行测量来用数据填充模型。然而，所提出的方法对于过程控制来说不够精确。这样的雷达测量系统可从市场上的本地供应商获得。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于回旋区深度控制的更好的测量方法和系统。另一个目的是通过更好的过程控制和在高炉中的炼铁过程的更好的稳定性来改善在高炉中的过程。又一个目的是提高高炉生产率。再一个目的是增加炼铁过程的产量。

为了实现本发明的目的，根据一个或多个所附权利要求的特征提出一种方法和一种系统。

相应地，本发明的方法还包括控制系统，所述控制系统借助分布在高炉的周边上的多个雷达传感器通过多个风口执行回旋区深度测量。用雷达传感器通过不同的风口对回旋区深度的测量表明，回旋区深度在高炉的周边上差别很大。为了稳定的过程，在高炉的周边上的一致的回旋区深度是优选的。由于高炉配备有分布在高炉的周边上的多个风口，分布在高炉的周边上的多个雷达传感器使得能够更好地控制通过所述多个风口的热风流。每个雷达传感器都可以专用于特定的风口，但为了提高稳定性和准确性，可以多个雷达传感器专用于一个风口。

在一个优选的实施例中，控制系统通过对多个风口将回旋区深度测量与预定的回旋区深度进行比较来控制通过所述多个风口的热风流，以便实现在高炉的周边上的一致的回旋区深度。控制通过多个风口的热风流的优点是控制以同步的方式进行。因此，可控制在多个风口上的在回旋区深度测量与预定的回旋区深度之间的个体差异。在高炉的周边上的热风流由控制系统由位于风口处的阀控制。所述阀能够以本身已知的方式被打开或关闭。预定的回旋区深度是根据历史的测量而设定的深度，并且这些测量的结果可能随时间变化、在特定的状况下变化，所述预定的回旋区深度也与特定的高炉有关。