[发明专利]一种量化调节高炉边缘气流的方法

摘要

本发明涉及高炉生产领域。一种量化调节高炉边缘气流的方法，利用模型计算结果与炉况参数之间关系分析高炉操作上存在的问题，优化布料模式，量化布料参数，指导高炉料制调剂，促进高炉生产。本发明基于高炉布料机理，计算出高炉各区域焦炭负荷指数、平台宽带等，结合生产实践得出了布料模型计算结果与高炉边缘气流的关系，提出一种量化调节边缘气流的方法。

主权项

1.一种量化调节高炉边缘气流的方法，其特征在于：按照如下步骤进行：步骤一、以溜槽转点为原点，炉喉直径方向为x轴，高炉中心轴线方向为y轴，建立直角坐标系，第i圈矿石距y轴的距离用x_{落_i}表示，矿石第i圈在x轴方向厚度用f_{O_i}(x)表示，焦炭第i圈在x轴方向厚度用f_{C_i}(x)表示；矿石在x轴方向厚度用f_O(x)表示，1≤i≤M,M为矿石总圈数，M取值8～22，焦炭在x轴方向总厚度用f_C(x)表示，1≤i≤N,N为焦炭总圈数，N取值8‑22；F_k是指将高炉从中心到边缘等距离分为10等份，第k段区域的焦炭负荷，1≤k≤10，其中，表示第k段区域矿石厚度的平均值，表示第k段区域焦炭厚度的平均值，ρ_矿表示矿石堆密度，ρ_焦表示焦炭堆密度；区域焦炭负荷指数R_k是指第k段焦炭负荷与全炉焦炭负荷的比值，m_矿表示矿石质量，m_焦表示焦炭质量；布料平台宽度L_平台取矿石最内环3圈落点距炉墙距离的平均值，R_炉喉为炉喉半径；步骤二、建立布料模型结果与炉喉钢砖温度的关系，利用Minitab回归分析炉喉钢砖温度预测值T与布料平台宽度L_平台、焦炭负荷指数(R₈～R₁₀)的关系式：T＝Minitab(L_平台^2,L_平台,R₈,R₉,R₁₀)＝a×L_平台^2+b×L_平台+c×R₈+d×R₉+e×R10+f，其中a、b、c、d、e、f为回归后相对于平台宽度L_平台、焦炭负荷指数(R₈～R₁₀)的常数，其中，a＝151，b＝‑352，c＝85.8，d＝‑58.7，e＝‑54.3，f＝282；步骤三、调节高炉边缘气流，定义：边缘是指布料的第一圈到1/3布料总圈数内的布料矿石或者焦炭，中间是指布料的1/3布料总圈数到2/3布料总圈数内的布料矿石或者焦炭，中心是指布料的2/3布料总圈数到布料总圈数内的布料矿石或者焦炭，当调整后炉喉钢砖温度预测值偏低时，减小布料角度、增加边缘焦炭圈数或减少矿石边缘圈数，炉喉钢砖温度偏高时则反向调整，具体调整方法采用逐步试算比较法进行调整：第一步、将当前料制下布料平台宽度前L_平台和当前焦炭负荷指数(前R₈～前R₁₀)利用Minitab回归关系式获得当前炉喉钢砖温度预测值T₁；第二步、增加边缘焦炭圈数或减少边缘矿石圈数1～2圈，获得新的料制下布料平台宽度后L_平台和新焦炭负荷指数(后R₈～后R₁₀)利用Minitab回归关系式获得调整后炉喉钢砖温度预测值T₂；若T₂‑T₁与当前炉喉钢砖温度实际值之和处于炉喉钢砖温度设定范围，则采用新的料制，若T₂‑T₁与当前炉喉钢砖温度实际值之和超出炉喉钢砖温度设定范围，则需重新调整料制；第三步、重新调整料制过程中，满足角差控制：边缘档位角差≤中间档位角差≤中心档位角差；调整先后顺序：边缘布料角度>中间布料角度>中心布料角度，同时调整矿石布料角度先于焦炭布料角度；调整幅度：每次调整布料角度0.5～1°；第四步、按照上述规则逐步调整，得到新的炉喉钢砖温度预测值，用第二步判断是否需要再次调整，直至满足目标要求。