[发明专利]一种高炉出铁过程堵铁口时间智能确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种高炉出铁过程堵铁口时间智能确定方法及系统，通过建立表征高炉熔炼过程的条件参数、操作参数与堵铁口时间的优良操作模式库，以及判断在优良操作模式库中是否能匹配获得与当前工况对应且满足预设相似度条件的最优操作模式，若是，根据最优操作模式获得高炉堵铁口时间，否则建立投影寻踪回归模型，并基于投影寻踪回归模型对堵铁口时间进行预测，解决了现有技术无法准确判断高炉堵铁口时间的技术问题，能根据当前工况实时并准确地对堵铁口时间进行智能预测，具有高精确性，强稳定性，长周期性，投资成本少等优点。

技术领域

本发明主要涉及高炉堵铁口时间确定技术领域，特指一种高炉出铁过程堵铁口时间智能确定方法及系统。

背景技术

钢铁行业中，高炉生产的稳定对于整个钢铁企业生产流程来说至关重要。高炉炼铁生产的工序能耗和生产成本都占到了钢铁企业生产的70％以上，然而，高炉内多种多相物质共存且相互作用，且诸多物理化学现象同时发生，在化工领域被认为是最复杂的冶金反应器之一，现有技术手段难以探知处于“黑箱”运行的高炉中内部的压力变化。检测高炉出铁口处铁水的流速能表征高炉炉内的压力，同时也能反映产出的金属和渣之间的比例关系，及时发现并排除异常工况，改善高炉透气性，保证高炉平稳顺行生产。因此，检测高炉出口处铁水的流速对于高炉生产节能减排、提质增效的意义尤为重要。

检测对象为高温高光的铁水，而且检测现场存在不可避免的震动及大量且分布不均的粉尘等强干扰因素，给检测带来极大的挑战。目前有关检测高温铁水流速的方法主要为非接触式测量法，非接触式有：图像法和数值模拟法。

图像法将十字丝标签贴在鱼雷罐的罐体上，通过对十字丝的图像处理,采用特征匹配方法进行粗定位，应用角点检测实现精确定位，获得了鱼雷罐车弹簧的下压移动距离，计算得到流入到鱼雷罐车中铁水的质量，并计算出实时铁水流量现场工人对于出铁口铁水的流量。但是这种的测量方法存在比较大的时滞性和不精确性，难以为高炉的稳定高效生产提供有效的指导意义。

数值模拟法通过建立高炉出铁口铁水出流的机理模型，利用数值模拟的方法计算出了高炉出铁的各阶段的铁水的流速值，但是该方法需要良好的假设环境及非已知的参数值，无法得到准确流速值。

高温高速铁水流速的检测挑战性极大，而且相关专利很少，且现有专利的缺陷较大。

专利公开号CN103480813A发明专利是一种连铸结晶器高温钢液流速测量系统及测量方法，该专利发明了一种对高温钢液流速测量系统，其工作原理是轴承通过固定轴固定在固定系统上，轴承上、下对称位置分别安装弹簧和测量杆，弹簧安装“T”型固定系统上，轴承安装轴承套，通过联轴器连接轴承套和角度位移感器，角度位移传感器由电源供电，记录测量杆在流动钢液中的实时偏转角度，并通过数据线传输到数据采集分析系统，将角度数据转化为钢液流速值。但该专利需要根据系统检测对象不同需要重新配准，使用前将系统预热至1200～1400℃，且检测量程较小，不能检测流速过大的流体，检测结束后系统不能直接检测下一个对象，在使用的可重复性上受到限制。

专利公开号CN104131126A发明专利是一种基于模糊模型的高炉熔渣流量检测方法，该专利建立高炉熔渣流量的模糊推理模型，结合第i时刻的渣面高度的大小对高炉熔渣流量的影响特性，设定关于第i时刻的渣面高度的模糊隶属函数，利用模糊推理模型与模糊隶属函数，建立高炉熔渣流量计算模型，使用高炉熔渣流量计算模型进行高炉实时熔渣总流量的在线检测。但该专利中的初始值是通过工艺人员由人工操作经验知识中获得的，人为因素影响较大，主观性强，且设计流程是一个开环，无法保证长期运行结果的准确性。

发明内容

本发明提供的高炉出铁过程堵铁口时间智能确定方法及系统，解决了现有技术无法准确判断高炉堵铁口时间的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的高炉出铁过程堵铁口时间智能确定方法包括：

建立表征高炉熔炼过程的条件参数、操作参数与堵铁口时间的优良操作模式库；