[发明专利]高炉炉内物料跟踪方法及预警装置

说明书

本发明公开了一种高炉炉内物料跟踪方法，根据料线高度、料批在炉内的实际体积以及料批所处位置的炉型，利用卡当公式计算出此料批在炉内的下沿位置，再将此位置作为前批料的上沿位置，计算出前批料的下沿位置，以此类推，可计算出高炉炉内所有批料的位置信息，并可根据最近三批料下行的总耗时计算出批料的下行速度，本发明还公开了一种高炉炉内物料预警装置，包括传感器模块、PLC控制器、数据分析服务器、炉内模拟客户端和声光报警器，所述传感器模块通过PLC控制器、数据分析服务器与炉内模拟客户端连接，所述声光报警器与PLC控制器连接，使操作者更为直观、简洁地掌握高炉内的炉况。

技术领域

本发明涉及高炉操作技术领域，特别涉及一种高炉炉内物料跟踪方法及预警装置。

背景技术

高炉操作者对高炉炉内物料的跟踪，一般是考虑固定的冶炼周期。传统冶炼周期是通过假设进入高炉的每一批料批体积相等的理想状态下估算的，但是，实际生产中入炉的每一批料批体积都是不完全相同的，这样就使得估算的结果与炉内实际情况偏差较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种高炉炉内物料跟踪方法及预警装置，可以使操作者直观、简洁的掌握炉料在炉内的下行情况避免粗略计算的误差，以及对空焦或净焦在炉内的状态进行跟踪显示，准确的描述了每批料批所在位置及到达风口的时间，并对空焦、净焦到达指定位置及各种异常炉况进行声光报警。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高炉炉内物料跟踪方法，包括以下步骤：

S1、采集入炉料批的重量信息，从MES系统获取每种物料的化验信息和堆密度信息，在已知高炉炉型的基础上，根据料批的重量和该料批的堆密度计算出料批在炉外的实际体积，再根据炉外的实际体积以及入炉压缩率计算出料批在炉内的实际体积；

S2、根据设置在高炉炉内的位置传感器实时采集料批入炉后的料线，根据料线高度、料批在炉内的实际体积以及料批所处位置的炉型，利用卡当公式计算出此料批在炉内的下沿位置；

S3、将该料批在炉内的下沿位置作为前料批的上沿位置，结合前料批在炉内的实际体积以及前料批所处位置的炉型，利用卡当公式计算出前料批的下沿位置；

S4、循环步骤（3）的操作，直至风口某料批的下沿低于风口料线，这样可计算出高炉炉内所有料批的位置信息；

S5、根据最近入炉的的三批料批的在高炉内下行的总耗时，可计算出炉内料批的下行速度，再根据炉内某一料批和炉身下沿之间的料批数量，将料线高度与料批数量相乘可以得出料批的下行距离，再将料批的下行距离除以料批的下行速度就可以计算出此料批到达风口的时间。

作为本发明的一种改进，所述高炉包括炉候、炉身、炉腰、炉腹和炉缸，所述炉候部分、炉腰部分和炉缸部分均为圆柱，所述炉身部分为圆台，所述炉腹部分为倒圆台。

作为本发明的一种改进，所述步骤S2包括：

S21、炉喉的半径为r₁，炉喉的高度为h₁，该料批上沿高度为h，炉身的母线与炉身底面直径的夹角为α，根据公式V₁=πr₁（h₁-h）计算出料批上沿到炉喉下沿高度的体积V₁，然后根据公式∑t*s计算出料批的体积V，将料批的体积V与料批上沿到炉喉下沿高度的体积V₁进行比较；

S22、当料批的体积V小于料批上沿到炉喉下沿高度的体积V₁时，根据圆柱的体积公式可以得出料批在炉喉中所占的高度H₁=V/πr₁，再根据公式x=（h+H）就可以计算出料批下沿的高度x；