[发明专利]利用扫描雷达调整软融带形状的方法

说明书

本发明提供了一种利用扫描雷达调整软融带形状的方法，其特征在于包括以下步骤：在一定时间段内多次采用扫描雷达获取料面形状以计算下料速度分布，采集高炉运行参数并获取对应的下料速度分布以形成样本库；通过对高炉运行参数进行模式识别，获取软融带分布模式；通过对下料速度分布进行积分计算实现下料速度模式识别；根据高炉运行参数确定下料速度模式和软融带分布模式的最佳配合，确定下料速度、软融带表征参数的最佳操作范围；比对当前高炉状态和最佳操作范围，确定软融带调整方式。本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种利用扫描雷达调整软融带形状的方法，有效维持高炉炉内气流的合理分布，维持高炉稳定。

技术领域

本发明涉及高炉软融带控制技术领域，具体涉及一种利用扫描雷达调整软融带形状的方法。

背景技术

高炉中炉料从炉顶装入炉内后，炉料呈分层分布，高炉下部鼓入的热风(1000-1280)℃和焦炭作用，一方面C+CO2＝2CO，另一方面放出大量热量，高温煤气在上升过程中一方面加热炉料，另一方面CO和炉料中的铁氧化物发生化学反应，将铁还原出来，同时生成大量炉渣，在这个过程中下部炉料的变化会产生一定的下部空间，上部炉料在重力、摩擦力作用下逐渐下降，以满足高炉冶炼的顺利进行。

高炉冶炼过程中焦炭不会发生融解，仅仅是由于摩擦、熔损反映侵蚀，其粒度会逐渐变小，矿石在下降过程中其形态会发生变化，随着温度升高，一方面和CO反应，另一方面逐渐软化、滴落，矿石从开始软化到开始滴落的空间构成了一个矿石软化带，这个软化带的位置、形状、变化对高炉内部的气流分布、还原、传热、高炉运行的连贯、安全运行至关重要。

从本质上讲，高炉内部的温度场分布决定了高炉软融带的形状和位置，高炉的布料分布决定了炉内矿焦比的分布，从而决定了炉内气流的分布，不同的气流分布会造成不同的温度场分布，最终是布料决定了软融带形状、位置，决定了高炉的运行状况，也就是说通过调整炉料在炉喉的分布状态，控制炉料在炉内的下落位置、厚度、粒度分布将直接决定软融带分布。

用精准的布料及时准确地控制软融带的形状、位置，调节软融带的状态变化就是高炉操作的核心问题之一。

文献1“杨天钓、吴鏗、李安宁、汤清华，光导纤维内窥镜在研究高炉冶炼中的应用，钢铁，1988年第11期，Vol.23，No.11，P59-63”中指出光导纤维内窥镜技术在日本、欧洲取得很大进展，该技术用于研究高炉冶炼过程，稳重介绍了风口循环区、炉腹、炉身及软融带的水平或垂直探管采用光纤内窥镜的设备特性及观测结果,指出应用这一技术对于研究高炉下料规律、炉料还原过程、软融带的性态及高炉热状态的广阔前景。

文献2“Shinjiro WAKURI,“Development of Cohensive Zone Control Systemfor No.2Blast Furnace at OITA Works”，Ironmaking Conference Proceedings,1980,P112～120。”中着重软融带控制技术，利用计算机软件技术,建立高炉软融带数学模型，模拟其实际工况.其原理是根据高炉特有的检测手段和生产操作参数,按炼铁理论建立特定的数学模型。

文献3“Jeong Whan Han，Jeong Ho Lee and Young Keun Suh，“Evaluation ofHeat Flux Through Blast Furnace Shell with Attached Sensors”，IronmakingConference Proceedings,1996,P223～228。”中利用传感器测量了高炉生产过程中炉壳所遭受的热冲击的状况，计算了不同鼓风参数、不同布料制度下高炉软融带的变化，研究发现高炉异常时炉墙处的热负荷变化剧烈，对炉料软融及分布有很大影响，该技术依托于直接测量技术的进步，随着高炉状态的运行，一旦大渣皮脱落，会造成测温电偶直接暴露在炉内高温气氛中造成测温电偶的损害，这种方法只适合测定少量的点，测量设备日常维护工作量大，但检测精度比用数学模型的方法要高一些。