[发明专利]利用炉料下降速度变化评价压差的方法

说明书

本发明公开了一种利用炉料下降速度变化评价压差的方法，通过炉顶扫描雷达分别在矿石布料前、布料后测量布料前料面形状和布料后料面形状，获得矿石的下料速度及矿石沿高炉半径方向的分布曲线；布料前后总压差、扫描雷达测量的下料速度数据作为高炉压差的表征变量并保存在数据库中；利用数据库中的数据对高炉压差进行模式识别；以不同矿石下降速度分布所对应的压差为判据，判断高炉压差所对应的矿石下降速度分布类别。能够通过最直接的下料状况实现对高炉运行状态的在线评价，改变了以往只能得到料面形状，通过统计分析、炉顶红外图像等间接评价高炉运行状况的局限性，鉴于高炉运行存在大滞后的特性。

技术领域

本发明涉及高炉压差评价技术领域，具体涉及一种利用炉料下降速度变化评价压差的方法。

背景技术

高炉是一个密闭的巨型反应器，炉顶布料状态决定了高炉运行的效率与寿命，由于难以获取炉料在炉内的分布状态，多年来采用了很多办法来评价炉料分布及下料状况，目的就是希望能够及时了解炉内炉料的分布情况。

文献1“邹永刚，王宁，高柱平，高炉炉况异常的处理实践，山西冶金，2017年第5期，Total169，No.5，2017”：炉墙黏结物大量脱落，虽硅含量不低，但炉缸热量不足。在有管道的情况下，降提炉温幅度较大，反复低物理热加剧炉缸亏热。同时入炉锌负荷大幅升高，炉内进一步循环富集，加剧料柱透气性恶化，不接受风量，塴滑料、管道和炉况失常。后期采取炉下部堵风口、上部布料引导中心疏松边缘、锰矿洗炉等措施使炉况逐步恢复正常运行。该文献采用传统风压观测方法判断高炉渣皮、管道、滑料等现象以调剂高炉顺行，不能直接观看到料面变化。

文献2“姜弘仪，高炉过程检测和控制与高炉操作，炼铁，1995年12月，Vol.14，No.6，P35-38.”主要从炉料称量和误差补正、炉顶煤气成分监测和压力测量、炉喉煤气温度的监测、炉衬侵蚀和冷却壁温度的监测、炉底炉基温度的测量、冷却水水量和水温的测量以及炉身静压力的测量等方面简述了高炉过程检测和控制与高炉操作的关系。该文献没提到料面雷达的测量问题。

文献3“牛卫军,田黎明,张晓亮,刘风军，安钢7号高炉频繁塌滑料的分析和处理，2007年12月，Vo.l 29，No.6，P16-19.”该文献对安钢7号高炉频繁塌滑料等夏利下料异常的原因进行了分析,认为主要是装料和送风制度不相适应，受出铁和热风炉、风机等外围因素影响，导致操作炉型不合理形成的。针对问题,采取如下措施：降低冶强、控制全压差,有效抑止塌滑料；优化出铁和设备等炉外生产环境；寻求相匹配的装料、送风和喷煤制度；强化维护合理操作炉型的管理；稳定炉内操作和调整，取得了较好效果。并对一些生产现象和进一步优化指标进行了探讨。文献中没发现利用雷达进行料面变化诊断的记录。

文献4“刘德馨等，基于雷达观测数据的高炉料面多模型控制，控制理论与应用，2012年10月，Vol.29，No.10，P1276-1283。”本文提出用多台定点雷达构成测量阵列，用阵列雷达实现对高炉料面的检测，该方法应用在某个钢厂安装6台雷达的2500m3高炉上。雷达的在线自动监控，使得高炉内部料面的形状能够实时获得。由于可探测到炉料的下降过程，料面分布的不合理性，诸如塌料等不利状况,能够及时被发现操作人能员适时采取有效措施进行处理，为高炉布料操作优化的实现提供了有效果的途径.项目实施后，2500m3高炉经济指标得到了大幅度提升.其中煤气利用率由实施前的48.07％提高了1.504％达到了项目目标要求(提高0.5％)，煤气利用率的提高，为高炉降低燃料比创造了良好条件，燃料比平均下降了16.808kg/t。

发明内容

本发明的目的就是针对现有评估方法的缺陷，提供一种实现对高炉运行状态在线评价的利用下降速度变化评价压差的方法。

为实现上述目的，本发明所设计的利用炉料下降速度变化评价压差的方法具体包括：

1)通过炉顶扫描雷达分别在矿石布料前、布料后测量布料前料面形状和布料后料面形状，根据布料前料面形状和布料后料面形状获得矿石的下料速度，根据下料速度得到矿石沿高炉半径方向的分布曲线；