[发明专利]高炉布料工艺评价方法、系统、可读存储介质及其应用

说明书

本发明涉及一种高炉布料工艺评价方法、系统、可读存储介质及其应用，本发明基于对高炉布料模型进行数学研究，结合炼铁生产实际，确定了布料参数中布料矩阵、料线高度对布料工艺影响最大，同时也是影响料面平台宽度的重要参数。将平台宽度与炉喉直径相比，得到平台宽度占比。引入数学公式对平台宽度占比进行数值计算，运用控制变量法探究各因素对平台宽度占比的影响。同时，根据计算公式计算得出平台宽度在炉喉部位的位置。基于现场高炉顺行状况及煤气利用情况，结合生产实际大数据分析，确定合适的平台宽度占比和平台位置。为现场布料工作提供指导。

【技术领域】

本发明涉及钢铁冶金技术领域，基于炉料平台宽度计算过程，尤其涉及一种高炉布料工艺评价方法、系统、可读存储介质及其应用。

【背景技术】

现代炼铁工业的发展对高炉操作提出更高的要求，尤其在对高炉顺行和低碳冶炼的操作方面。高炉的顺行与高炉煤气流息息相关，而煤气流分布受高炉布料工艺的影响很大。合理的布料工艺能够促进炉况顺行，降低高炉运行成本，实现低碳冶炼。布料工艺的调整依据布料设备各个生产参数的改变，布料工艺直接影响到高炉炉料的平台宽度，平台宽度过窄，促进边缘煤气流发展，形成边缘气流，加剧了煤气流对高炉炉墙的冲刷，使得高炉壁体温度不稳定，进而引起高炉进出水水温差波动较大，导致冷却壁水管损坏。同时会导致“边缘管道”现象的发生。“边缘管道”现象的出现，使得高炉煤气的利用率明显变差，造成炉温的波动，影响铁水质量。平台宽度过宽，造成中心气流过度发展，煤气的利用率降低，顶温增加，边缘矿料不能被充分预热还原，影响到高炉顺行。同时，由于中心气流过度发展，导致铁水温度降低，需要更多的热量做补充，增加了高炉炼铁的运行成本。平台位置靠近炉墙，边缘气流得不到发展，煤气利用率低；平台位置靠近高炉中心，边缘气流过度发展，容易形成“边缘管道”。所以，控制好平台宽度和平台位置对高炉顺行尤为重要。

高炉平台宽度占比和平台位置受料线高低、布料矩阵等因素影响，本发明探究改变不同布料矩阵和料线高度，来确定平台的宽度占比和平台位置。同时，根据现场数据对高炉平台宽度占比和平台位置进行计算，并结合高炉的有效容积和煤气利用率。最终将所得数据与平台的宽度占比和位置做统一和对比，对布料工艺进行评判。

布料工艺直接影响到高炉生产的炉况顺行和经济成本。而高炉炼铁尚未形成对布料工艺的合理评价方法。应用平台宽度占比和平台位置对布料工艺进行评价是一种最直接，最有效也是最普适的方法，同时，利用平台宽度和高炉布料数学模型，将布料参数和平台宽度、位置建立数学关系，控制布料的各个参数能确定合理的平台位置，可优化平台宽度占比。本发明对高炉操作有很好的指导意义。

因此，有必要研究一种高炉布料工艺评价方法、系统、可读存储介质及其应用来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种高炉布料工艺评价方法、系统、可读存储介质及其应用，所述方法应用平台宽度占比和平台位置对布料工艺进行评价，同时，利用平台宽度和高炉布料数学模型，将布料参数和平台宽度、位置建立数学关系，控制布料的各个参数确定合理的平台位置，优化平台宽度占比。

一方面，本发明提供一种高炉布料工艺评价方法，所述评价方法包括以下步骤：

S1：模拟炉料从料仓流出经过中心喉管到达布料溜槽末端的过程，并建立运动模型；

S2：模拟炉料从布料溜槽末端离开后，落到高炉内的料面上的过程，并计算炉料在高炉内料面上的位置信息；

S3：将焦炭和矿石的参数信息代入S1-S2的模型过程，分别获取焦炭和矿石在高炉内料面上的位置信息和平台宽度占比；

S4：在不同规格高炉中进行S1-S3过程或在同一高炉中重复进行S1-S3过程，获取平台宽度占比和平台位置随布料矩阵最小角度的变化以及平台宽度占比和平台位置随料线高度变化的规律；