[发明专利]一种基于高炉料面监测提高高炉煤气利用率的方法

说明书

本发明公开了一种基于高炉料面监测提高高炉煤气利用率的方法，包括以下步骤：利用雷达监测高炉料面形状，并将高炉料面形状信息传递至上位机；上位机对高炉料面形状进行识别和聚类；上位机对当前料面形状与数据库中存储的数据进行匹配，数据库中存储的数据为统计和计算之前的多个料面形状形成的多个类别及各类别料面形状对应的煤气利用率；根据当前料面形状匹配与数据库中数据匹配结果，通过布料操作调整料面形状，改善高炉煤气利用率。本发明有利于及时调整高炉布料，提高高炉煤气利用率，降低高炉燃耗，节约生产成本。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种基于高炉料面监测提高高炉煤气利用率的方法。

背景技术

高炉是将铁矿石还原为铁水的大型密闭连续式反应器，内部一直是气、固、液多相共存。目前高炉仍是公认的“黑匣子”和最复杂反应器之一，其冶炼过程复杂，内部的状态难以直接监测，对其内部状态的判断一直是高炉冶炼工艺研究的重点和难点，高炉的运行仍然需要依靠经验进行操作，通过科学的方法和量化的检测数据对高炉冶炼过程状态进行分析和计算对于指导高炉生产操作十分重要。

高炉上部为气固多相流，炉料在下降过程中被上升的煤气还原，保证煤气流合理分布和提高煤气利用率对于高炉的稳定顺行和节能降耗非常重要，而高炉内部的煤气流分布状态和其与含铁原料的反应状态并不能直接监测，高炉操作人员通常根据经验进行高炉上、下部调剂，以提高煤气利用率。

提高高炉煤气利用率一直是高炉研究人员和操作人员关注的重点，例如公开号为“CN106636504A”的专利“提高钒钛矿高炉煤气利用率的方法”指出了针对钒钛矿冶炼的高炉炉料结构、批重、料线、焦炭负荷、布料矩阵和布料角度的控制范围，从而保证炉况长期稳定顺行，提高煤气利用率。该方法针对性太强，通用性差，不能应用到其它原料条件的高炉。

公开号为“CN108085444A”的专利“一种提高大型高炉煤气利用率的布料矩阵设计方法”提出在高炉装料过程中，通过改变溜槽的倾动角度及布料环数和节流阀的开度，从而改变矿石和焦炭在炉内的分布，通过采用适当宽度平台及漏斗深度的布料模式，控制边沿及中心煤气的分布，使得煤气流合理分布，达到稳定炉况，提高一氧化碳利用率。通过调整布料，控制边沿及中心煤气的分布，提高煤气利用率，是高炉操作人员最常用的方法，但是很多高炉的料面并不是平台及漏斗的模式，而且布料后料面的平台深度和漏斗深度一般高炉都没有监测设备，依靠操作人员经验判断，易造成误判。

因此，有必要提供一种更为准确可靠的方法，监测和分析高炉布料后的料面形状，为操作人员调整布料制度和提高煤气利用率提供帮助。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于高炉料面监测提高高炉煤气利用率的方法，有利于及时调整高炉布料，提高高炉煤气利用率，降低高炉燃耗，节约生产成本。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于高炉料面监测提高高炉煤气利用率的方法，包括以下步骤：

步骤1，利用雷达监测高炉料面形状，并将高炉料面形状信息传递至上位机；

步骤2，上位机对高炉料面形状进行识别和聚类；

步骤3，上位机对当前料面形状与数据库中存储的数据进行匹配，数据库中存储的数据为统计和计算之前的多个料面形状形成的多个类别及各类别料面形状对应的煤气利用率；

步骤4，根据当前料面形状与数据库中数据匹配结果，通过布料操作调整料面形状，改善高炉煤气利用率。

按照上述技术方案，在所述的步骤1中，雷达设置于高炉炉顶，雷达安装在与高炉炉顶探尺安装孔相同的高度，实现沿高炉径向线扫描高炉料面，雷达与上位机连接。