CN101916080A - 一种对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统及其方法，属于冶金炼铁技术领域。包括终端采集计算工控机及与之通信现场数据管理操作计算机，在管理操作计算机上装有的系统软件包括：数据采集模块、钛平衡计算模块、钛平衡在线检测模块。利用入炉物料重力、出炉物料重量及各物料的含钛量，通过计算机程序编程进行各种数据的自动在线采集和平衡计算，并在用户界面上连续显示每天的钛收入量，支出量，收支平衡量，钛负荷及钛收得率等数据，实时在线高炉钛平衡计算；适用于各种高炉，计算机程序计算精度高，各种数据采集完全自动，节省了人工繁琐录数、计算过程，其参数和结果以数据库形式保存，灵活方便，为高炉操作者实时掌握高炉内钛收支情况提供了准确依据。

Description

一种对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统及其方法

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，特别是提供了一种对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统及其方法。具体是利用钛平衡计算公式和计算机程序，自动采集各种物料重量和含钛量参数，进行钛平衡计算，并将计算结果存入数据库中，数据库可以进行添加，删除，修改，查询等操作，工长可以参考计算结果制定高炉加钛护炉操作办法。

背景技术

自80年代我国高炉开始应用含钦物料护炉技术以来，该项技术已得到了广泛的应用，而且不论在理论上还是在实践上都有较大发展。目前，使用含钛物料护炉技术已成为维护高炉炉缸、炉底，解决炉缸危机的主要措施，对于延长高炉寿命起了很大作用。

高炉使用含钛物料护炉时对延长高炉寿命的作用十分有效，这是不容怀疑的，其经济效益也是好的。许多高炉应用钒铁矿直接入炉，控制钛加入量和改进操作制度，高炉基本上维持了原来的利用系数，而燃料比并未升高，铁水质量也没有恶化，可见此项技术的经济效益是好的。因此，使用含钦物料护炉基本上可以做到以下几点：

(1)延长高炉炉缸寿命，缓解炉缸危机；

(2)基本上不影响高炉操作指标，有的高炉还有改善；

(3)保持了铁水质量，炉渣流动性好，渣铁分离好；

(4)因为延长了炉子寿命，经济上是合适的。

但加钛护炉工作也存在一些技术问题，其中含钛物料的加入时机、加人量是最核心的问题。如何选择合适的加钛时机以及加钛量，就需要对高炉进行长期的，及时的钛平衡计算。

钛平衡计算主要可以得到以下几项数据：

(1)高炉钛负荷值；

(2)高炉各种入炉物料带入量分配情况及出炉物料带出钛量的分配情况；

(3)高炉收支平衡量；

(4)长期计算还可以得到钛平衡累计收支平衡量。

但钛平衡计算由于涉及到各种入炉物料、出炉物料的用量或产量，以及每种物料所含TiO₂量数据，导致钛平衡计算所需数据繁多，且计算量大，单纯人工进行计算，不仅繁琐，计算复杂，而且容易出现误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统及其方法；解决了计算量大，单纯人工进行计算，不仅繁琐，计算复杂，而且容易出现误差的问题，利用计算机程序每日自动定时采集各种计算所需的现场数据，自动进行钛平衡计算并将计算结果存入数据库中以备查询使用。

本发明对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统包括终端采集计算工控机及与之通信现场数据管理机，所述管理操作计算机上装有系统软件，系统软件包括：

数据采集模块：每日定时从各现场数据管理机上读取数据，并传输给计算软件模块。

钛平衡计算模块：根据采集到的现场数据及钛平衡在线监测系统的部分预设值进行自动钛平衡计算，并将计算得到的钛负荷，钛平衡收支量等数据存入数据库中。

钛平衡在线检测模块：可以对数据库的各种读取，存储操作，根据日期，收支平衡量，钛负荷等关键词进行查询；可进行部分参数的预设；显示当前钛平衡计算数据及部分历史数据；可根据累计收支量进行加钛护炉，停钛等提示操作。

本发明对高炉钛平衡进行实时在线计算的方法包括如下步骤：

(1)利用数据采集模块通过网络采集各种数据，包括入炉物料用量，出炉物料产量及各种物料的TiO₂含量。

(2)利用钛平衡计算模块对当日采集的数据进行钛平衡计算。

(3)钛平衡计算结果存入数据库。

(4)调用数据库结果，显示在钛平衡在线监测系统上。

(5)可以对历史数据进行查询、修改、删除、作图、打印、输出，也可以添加数据，进行计算参数设定，加钛护炉提示，停钛矿提示等操作。

作为对本发明的进一步限制，步骤(2)中利用钛平衡计算模块对当日采集的数据进行钛平衡计算，包括如下步骤：

(2.1)每种入炉物料日用量乘于其TiO2含量，可计算出每种入炉物料的钛带入量，得出总的钛收入量及入炉物料带入量的分配比；

(2.2)入炉钛收入量除于日铁水产量即得到高炉钛负荷；

(2.3)每种出炉物料日产量乘于其TiO2含量，可计算出每种出炉物料的钛带出量，得出总的钛支出量及出炉物料带出量的分配比；

(2.4)总的钛收入量减去总的钛支出量得到当日钛收支平衡量，当日钛平衡计算完成。

用到的计算公式如下：

钛收入量＝∑入炉物料i日用量×i物料含钛量；

钛负荷＝钛收入量/当日铁水产量；

钛收入量＝∑出炉物料j日产量×j物料含钛量；

钛收支平衡量＝钛收入量-钛收入量；

钛收支平衡量＞0    高炉当日钛有富集；

钛收支平衡量＝0    高炉当日钛收支平衡；

钛收支平衡量＜0    高炉当日钛有流失。

步骤(5)中的参数设定中焦炭、煤粉、瓦斯灰、二次灰的含钛量定期检测，作为预设值进行钛平衡计算，其值可以在钛平衡在线检测系统上进行手工修改。

所述的数据库的功能如下：

(1)数据库可以进行数据的添加，修改，删除，查询等功能。

(2)每日的收支平衡量存入数据库，可以得出一定时间内，高炉这个期间的总收支平衡量：

总收支平衡量＞0    高炉此期间处于富集期，不需加钛护炉；

总收支平衡量＝0    高炉此期间处于平衡期，不需加钛护炉；

总收支平衡量＜0    高炉此期间处于流失期，需加钛护炉。

本发明利用入炉物料重力、出炉物料重量及各物料的含钛量，通过计算机程序编程进行各种数据的自动在线采集和平衡计算，并在用户界面上连续显示每天的钛收入量，支出量，收支平衡量、钛负荷及钛收得率等数据，实现了实时在线高炉钛平衡计算。本发明方法原理简单，可以适用于不同炉容、不同炉龄的各种高炉，计算机程序计算精度高，各种数据采集完全自动，节省了人工繁琐录数、计算过程，其参数和结果以数据库形式保存，可以进行数据修改，追加，删除，查询等操作，灵活方便，为高炉操作者实时掌握高炉内钛收支情况提供了准确依据。

本发明与现有技术相比，优点和效果是：通过计算机进行各种钛平衡计算所涉及数据的自动采集，并利用程序软件进行钛平衡计算，并存入数据库中，可以进行历史数据查询，打印，输出，修改等一系列操作，将高炉技术人员从繁琐的人工数据录入，计算中解放出来，不仅及时，方便，而且更加准确，利用数据库还可以统计出一段期间的累计钛平衡收支量，根据累计结果作出加钛护炉和停钛操作提示，高炉操作者可以根据此提示进行及时的加钛、停钛护炉操作，对于延长高炉寿命，减缓炉缸侵蚀有重要作用。

附图说明

图1为本发明优选实施例的系统流程图。

具体实施方式：

实施例：参见图1，钛平衡在线检测系统安装在有网络的固定ip的计算机上，定时启动数据采集模块，通过网络协议访问现场管理计算机采集钛平衡计算所需各种数据，采集结束后，采集模块会将数据传输给钛平衡计算软件，此时采集模块自动从系统中退出，而钛平衡计算软件自动启动，并在1秒之内完成整个钛平衡计算。计算得到的各种数据、参数等全部存入Access数据库中。钛平衡在线监测系统会自动更新监控画面，并且监测系统可以进行按日期、关键字查询，可以对历史数据画图，可以删除、增加、修改数据库数据。监测系统会自动累加钛平衡收支总量，根据收支总量与预设值进行比较作出加钛护炉和停钛护炉的操作提示，帮助高炉操作者进行护炉操作。

Claims (5)

1.一种对高炉钛平衡进行实时在线计算的系统，其特征在于，包括终端采集计算工控机及与之通信现场数据管理操作计算机，在管理操作计算机上装有的系统软件包括：

数据采集模块：每日定时从各现场数据管理机上读取数据，并传输给计算软件模块；

钛平衡计算模块：根据采集到的现场数据及钛平衡在线监测系统的部分预设值进行自动钛平衡计算，并将计算得到的钛负荷，钛平衡收支量数据存入数据库中；

钛平衡在线检测模块：对数据库的各种读取，存储操作，根据日期，收支平衡量，钛负荷等关键词进行查询；进行部分参数的预设；显示当前钛平衡计算数据及部分历史数据；根据累计收支量进行加钛护炉，停钛提示操作。

2.一种采用权利要求1所述系统对高炉钛平衡进行实时在线计算的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用数据采集模块通过网络采集各种数据，包括入炉物料用量，出炉物料产量及各种物料的TiO₂含量；

(2)利用钛平衡计算模块对当日采集的数据进行钛平衡计算；

(3)钛平衡计算结果存入数据库；

(4)调用数据库结果，显示在钛平衡在线监测系统上；

(5)对历史数据进行查询、修改、删除、作图、打印、输出，或者添加数据，进行计算参数设定，加钛护炉提示，停钛矿提示操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的钛平衡计算结果存入数据库，包括如下步骤：

1)每种入炉物料日用量乘于其TiO2含量，可计算出每种入炉物料的钛带入量，得出总的钛收入量及入炉物料带入量的分配比；

2)入炉钛收入量除于日铁水产量，得到高炉钛负荷；

3)每种出炉物料日产量乘于其TiO2含量，计算出每种出炉物料的钛带出量，得出总的钛支出量及出炉物料带出量的分配比；

4)总的钛收入量减去总的钛支出量得到当日钛收支平衡量，当日钛平衡计算完成。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中的参数设定中焦炭、煤粉、瓦斯灰、二次灰的含钛量定期检测，作为预设值进行钛平衡计算，其值在钛平衡在线检测系统上进行手工修改。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的数据库的功能如下：

(1)数据库进行数据的添加，修改，删除，查询功能；

(2)每日的收支平衡量存入数据库，可以得出一定时间内，高炉这个期间的总收支平衡量：

总收支平衡量＞0    高炉此期间处于富集期，不需加钛护炉；

总收支平衡量＝0    高炉此期间处于平衡期，不需加钛护炉；

总收支平衡量＜0    高炉此期间处于流失期，需加钛护炉。