[发明专利]获取高炉炉顶节流阀处料流特性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别涉及一种获取高炉炉顶节流阀处料流特性的方法。

背景技术

高炉炉顶的节流阀是炉顶布料的重要设备，它的主要作用是控制料罐内炉料的出料速度，保证炉料以合理的速度和流量流出。尤其在多环无钟布料工艺中，是保证料批在规定的时间或者圈数内，布完一批炉料的重要设备。如果节流阀对料流控制不理想，会导致布料偏析，造成边缘或中心过重，从而影响高炉顺行效果。因此，各个厂矿都竞相通过大量的工业试验，来确定节流阀开度与料流量之间的合理关系。

但从生产成本的角度来看，工业试验势必消耗大量的人力与物力，而且试验周期也较长。这不利于当炉料物性与粒度组成发生变化时，对节流阀开度与料流量关系进行及时、快速的调整。而且，对于无钟布料来说，节流阀处炉料的实时流动速度也是掌握无钟布料规律的重要参数。而通过工业试验却很难获得准确的实时炉料速度。此外，从节流阀板选材的角度来看，对于布料过程中节流阀板的受力情况仍缺乏分析和认识，不利于选择恰当、优质的节流阀板材质，保证布料设备的长寿、高效使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能准确、快速获取节流阀开度与料流量间的关系，从而避免布料偏析，提高高炉运行效果的获取高炉炉顶节流阀处料流特性的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种获取高炉炉顶节流阀处料流特性的方法，包括：

通过炉料基本物性参数计算获得炉料通过节流阀时的料流量Q；

通过曲线拟合法获得节流阀开度R与料流量Q之间的对应关系；

通过节流阀开度R与料流量Q之间的对应关系及计算获得节流阀开度R，其中，M为料批重量，t为布料时间。

进一步地，所述通过炉料基本物性参数计算获得炉料通过节流阀时的料流量Q包括：

通过测量获得炉料基本物性参数后，再通过计算获得炉料受到的法向力和切向力F_s，t；

根据所述法向力和切向力F_s,t获得两者在x,y,z三个方向上的分力，再通过牛顿第二定律计算获得炉料运动在x,y,z方向上的线加速度及角加速度；

根据炉料运动在x,y,z方向上的线加速度及炉料运动的角加速度，通过中心插值法计算获得t+Δt/2时刻炉料在x，y，z三个方向上的角速度分量及线速度分量；

根据t+Δt/2时刻炉料在x，y，z三个方向上的角速度分量及线速度分量计算获得炉料在t+Δt/2时刻的位移，从而计算出不同时刻炉料的位移；

根据计算不同时刻炉料的位移情况获得炉料通过节流阀的料流量Q=Σ`1tQtt.]]>

进一步地，所述炉料基本物性参数包括：

炉料的密度、粒径、滑动摩擦系数、滚动摩擦系数、弹性模量，泊松比。

进一步地，所述根据计算不同时刻炉料的位移情况获得炉料通过节流阀的料流量包括：

根据不同时刻炉料的位移，获得每个时刻t时料罐内剩余的炉料量P_t，当已知t₁,t₂时刻料罐内的炉料量P_t1，P_t2时,就可以得到单位时间内的料流量为Q1=Pt2-Pt1t2-t1;]]>