[发明专利]一种对高炉燃料比进行实时监控的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及高炉操作控制技术，具体地讲，涉及一种对对高炉燃料比进行实时监控的方法及系统。 

背景技术

高炉是一种可以将铁从铁矿石中还原出来的高压密闭反应容器，维持其还原反应所需的还原剂和热量来源主要来自于焦炭和煤粉。冶炼一吨生铁所消耗的焦炭量为焦比，冶炼一吨生铁所消耗的煤粉量为煤比，煤比与焦比相加为高炉燃料比，单位为kg/t。高炉燃料比为衡量高炉能量利用水平的重要经济技术指标。 

炉温(铁水中【Si】含量，单位％，重量比)控制是高炉操作者的一项重要控制内容，需要高炉操作者根据炉况将燃料比控制在合适的范围内，以保持炉温不发生大的偏差。高炉运行过程中实际燃料比随料速及炉况变化而发生变化，需要操作者及时捕捉这种变化，并通过增加和减少喷煤速度维持实际燃料比在合理的范围内。这项工作对操作者来说是非常难操作的，优秀且经验丰富的高炉操作者能够根据炉温基础、炉温发展趋势、料速快慢选择合适的时机做出适当的喷煤速度调整。但其控制水平的高低取决于操作者的操作技能，需要多年操作经验的积累，所以要求高炉操作者每个人都做到这一点是非常困难的一件事，尤其是对那些刚接触高炉实际操作的技术人员，需要一个很长的学习积累过程。 

控制燃料比对操作者来说主要难度有三各方面：一是料速和燃料比的计算不准确、不及时；二是喷煤量调剂的最佳时机和度不好掌握；三是不同班组操作人员之间的操作衔接统一性差。通常的解决方法是强化对操作人员操作技能的培训和绩效考核，以提高其操作技能和责任心，但往往因为人的个体差异导致问题很难解决。 

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种利用计算机来模拟操作者思维对高炉燃料比进行实时在线监控的方法及系统。 

本发明采用如下技术手段来实现发明目的： 

(1)计算本炉次铁水中[Si]含量监测值，输入计算机； 

(2)利用燃料比计算模块计算出燃料比控制值RLB，操作者根据炉况需要设定燃料比控制上限RLB_max和控制下限RLB_min，操作者预先设定铁水[Si]的控制区间，根据[Si]含量监测值确定炉温控制区间，计算机将本炉次[Si]含量监测值与上炉次铁水中[Si]含量监测值进行比较，推测出炉温趋势，根据炉温控制区间和炉温趋势进行计算，得到燃料比控制值RLB； 

(3)获得下料速度检测值Ls； 

(4)将燃料比控制值RLB、焦比检测值K和下料速度检测值Ls输入喷煤速度计算模块进行计算，输出喷煤速度控制值M； 

(5)工业控制计算机根据喷煤速度控制值向高炉喷煤控制设备下达喷煤量指令。 

作为对本发明的进一步限制，步骤(3)包括以下步骤： 

(3.1)获得每批料的出铁量T； 

(3.2)计算机检测每批料装入前n(8≤n≤16)批料所用时间t； 

(3.3)当前下料速度Ls＝T*n/t。 

作为对本发明的进一步限制，所述炉温控制区间的界限值可根据实际高炉炉况进行调整。 

作为对本发明的进一步限制，焦比检测值K为常数，由手工录入。 

一种对高炉燃料比进行实时监控的系统，包括工业控制计算机以及与之通信的管理操作计算机，其特征在于，所述管理操作计算机上设置有： 

[Si]含量监测值输入模块：接收手工录入或者网络传输的铁水[Si]含量监测值； 

燃料比计算模块：操作者根据炉况需要设定燃料比控制上限RLB_max和控制下限RLB_min，操作者预先设定铁水[Si]的控制区间，根据[Si]含量监测值确定炉温控制区间，计算机将本炉次[Si]含量监测值与上炉次铁水中[Si]含量监测值 进行比较，推测出炉温趋势，根据炉温控制区间和炉温趋势进行计算，得到燃料比控制值RLB； 

下料速度计算模块：计算机获得每批料的出铁量T，检测每批料装入前n批料所用时间t，计算当前下料速度Ls＝T*n/t； 

喷煤速度计算模块：根据燃料比控制值RLB、焦比检测值K和下料速度Ls，计算喷煤速度M。