[发明专利]一种高炉炉料分布实时预报系统及方法

摘要

本发明提供一种高炉炉料分布实时预报系统及方法，包括采集数据器、数据处理器、初始料面设定器、同档位下新料面检测器、多档位下新料面检测器、料面下降模块、料面分布信息生成器和布料控制器；方法包括获取当前高炉生产过程工艺数据；处理高炉生产过程工艺数据中的炉料重量及化验数据；设定初始料面；构造相同布料档位下的新料面；形成多档位下新料面；构造下降料面；计算料层分布信息并绘制料层分布图像；根据高炉炉料分布实时预报的料层分布信息指导生产操作。本发明采用了机理模型与数据驱动相结合的方法，可以根据矿焦分布炉况的判断和布料模型的输出结果，对高炉矿焦分布进行合理调整，抑制炉况波动，降低炉况异常引起的休风率。

主权项

一种高炉炉料分布实时预报系统，其特征在于，包括采集数据器、数据处理器、初始料面设定器、同档位下新料面检测器、多档位下新料面检测器、料面下降模块、料面分布信息生成器和布料控制器；采集数据器：获取当前高炉生产过程工艺数据后传至数据处理器，高炉生产过程工艺数据包括炉料重量及化验数据、料线信息、料流阀开度信息、高炉本体数据和布料矩阵；炉料重量及化验数据包括：原料种类、原料体积、原料粒度、原料自然堆角和原料堆比重；料线信息包括：探尺下降速度、矿石料线位置和焦炭料线位置；料流阀开度信息包括：矿石料流阀开度和焦炭料流阀开度；高炉本体数据包括：溜槽固定点位置标高、中心喉管长度、炉喉平台位置标高、炉喉半径、炉身角、Y形管与水平方向的夹角、Y形管斜面长度、探尺零点位置标高、探尺距炉中心距离、溜槽长度、溜槽有效长度、溜槽倾动距、溜槽旋转速度、溜槽摩擦系数和十字测温点水平坐标；布料矩阵：布料档位和布料圈数，布料档位即溜槽与水平方向的倾角；数据处理器：对高炉生产过程工艺数据中的炉料重量及化验数据进行处理，包括缺失数据补齐和奇异数据校正；初始料面设定器：根据数据处理器传来的数据，采用N条线段组合而成的分段函数设定初始料面；同档位下新料面检测器：根据获取的当前高炉生产过程工艺数据，在设定的初始料面基础上构造相同布料档位下的新料面；多档位下新料面检测器：在相同布料档位下的新料面基础上形成多档位下新料面，即在不同布料档位下构造相同布料档位下的新料面，形成多档位下新料面，其中在进行档位间切换时溜槽倾角每增加1°，两档位之间的过渡圈内包含Q圈炉料体积，该过渡圈内的体积占用下一档位体积总值；料面下降模块：在构造多档位下新料面后构造下降料面，即当炉料在炉喉区域时，垂直向下运动，运动距离等于炉料平移量；当炉料在炉身区域时，炉料沿炉身角方向运动，水平运动距离等于平移量水平分量，垂直运动距离等于平移量垂直分量；料面分布信息生成器：根据多档位下新料面检测器构造的多档位新料面和料面下降模块构造的下降料面，计算料层分布信息并绘制料层分布图像，从而进行高炉炉料分布实时预报，料层分布信息包括径向矿焦比和料面特征信息；布料控制器：根据料面分布信息生成器实时预报的料层分布信息指导生产操作。