[发明专利]一种高炉循环冷却水流量调节控制方法

说明书

本发明公开了一种高炉循环冷却水流量调节控制方法，本发明主要是，确定高炉循环冷却水最值；根据历史运行数据获得高炉炉壁平均温度和循环水流量统计分布值；对高炉炉壁平均温度和循环水流量进行测量、记录和时间区段划分；将当前时间区段与其之前M个时间区段的高炉炉壁平均温度数据比较获得其差值；设定高炉炉壁平均温度温差值参考上下限值；确定当前时间区段高炉炉壁热状况所处区间；将下一时间区段高炉循环水流量调节至对高炉炉壁热状况和循环水流量予以绘图显示。本发明提供的高炉循环冷却水流量调节及图示方法，具有稳定可靠、高效节能、响应灵活和简单直观的优点，有利于编程实现，且有助于现场操作人员的即时观察与数据理解。

技术领域

本发明属于高炉循环冷却水系统技术领域，具体涉及一种高炉循环冷却水流量调节控制方法。

背景技术

高炉是工业大规模炼铁的核心装备，其安全、稳定、高效运行对炼铁过程有着至关重要的意义。由于高炉炼铁过程炉内熔体的温度极高，通常在1300℃以上，故为了保护高炉炉壁使其不被高温破坏，需要采用循环冷却水系统通冷却水对高炉炉壁进行冷却。在高炉生产中，要求高炉炉壁的温度处于合理的范围内，温度过高将对炉壁造成热破坏，影响其服役寿命；温度过低则使得炉壁的内壁面上熔体凝固，造成较厚的结壳，影响高炉炉膛形状和生产效率。因此，需要根据高炉炉壁的温度状况灵活动态地调整高炉循环冷却水的流量，一方面维持合适且稳定的炉壁温度，另一方面则使得循环水流量尽可能地处于经济水平以节约能耗。

然而，高炉炼铁是一个十分复杂的物理化学过程，其炉壁壁温受到多方面因素的影响，且难以总结出一个具体可信的机理模型。这导致目前公知的技术方案中，对高炉循环冷却水的流量控制未能提供一种既满足炉壁冷却要求、又尽可能地节约循环冷却水能耗的调节手段，而是在很大程度上依赖于现场工程技术人员长期的经验积累和主观感受。因此，针对现有高炉循环冷却水流量调节技术方案的不足，如何从高炉炉壁温度的控制需要出发，设计高效经济、稳定可靠、快速灵活的高炉循环冷却水流量调节方法，并发展与之相应的动态图示方法，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术问题，提供一种算法简单、适用范围广、方便灵活、稳定可靠且最大限度节约用水流量的高炉循环冷却水流量调节控制方法。

本发明的高炉循环冷却水流量调节控制方法，包括以下步骤：

步骤1、根据工艺设计和设备选型信息，确定安全操作许可的高炉循环冷却水最小流量值Q_min和最大流量值Q_max；

步骤2、根据高炉历史运行数据，选取高炉正常稳定运行时间段统计得到高炉炉壁平均温度T的下四分位值T_H0.25和上四分位值T_H0.75，以及高炉循环冷却水流量Q的下四分位值Q_H0.25、中值Q_H0.5和上四分位值Q_H0.75；

步骤3、按照一定的时间间隔Δt对高炉炉壁平均温度T和高炉循环冷却水流量Q进行测量和记录，并对记录得到的测量数据依次取N次时间间隔划分为若干个时间区段；其中，Δt为测量时间间隔，处于20秒～5分钟之间；T为测量得到的高炉炉壁平均温度；Q为测量得到的高炉循环冷却水流量；N为一个时间区段内包含的测量时间间隔数目，N为取值处于10～200之间且固定不变的正整数；

步骤4、将当前时间区段与其之前的M个时间区段测量得到的高炉炉壁平均温度数据比较，获得高炉炉壁平均温度温差值ΔT，其中M为取值在1到20之间的正整数；

步骤5、设定高炉炉壁平均温度温差值ΔT的参考下限值ΔT₁和参考上限值ΔT₂，其中参考下限值ΔT₁取值范围为-10℃ΔT₁-2℃，参考上限值ΔT₂取值范围为2℃ΔT₂10℃；