CN109063358B - 一种新型高炉顺行评价的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型高炉顺行评价的方法，属于高炉炼铁技术领域。本发明的一种新型高炉顺行评价的方法，其步骤为：数据的采集与传输、参数分类与选择、参数权重设置与上下限设定和建立高炉顺行评价分析模型。通过使用本发明中的技术方案，建立了高炉综合顺行指数评价分析模型，采用量化评分的方式对实时参数进行评价，并将单一操作指标联系高炉状态相关性整合成高炉顺行状态的综合评价指标，计算出高炉综合顺行指数和失分统计，综合且准确地表征了高炉运行的实时状态，且评价方法具有通用性，利于推广。

Description

一种新型高炉顺行评价的方法
技术领域
本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体为一种新型高炉顺行评价的方法。
背景技术
作为生铁的主要供应者，高炉炼铁在钢铁生产中占据着重要的地位，直接影响着后续的炼钢、连铸等工艺。马钢公司生产经营的瓶颈一直在铁前的高炉生产，而制约高炉生产的关键是高炉的顺行状况。长期以来铁前对高炉模糊判断多、数据量化不足、长期数据收集分析不够，当炉况出现波动后，难以及时分析、判断出“症结”，使得高炉操作处于被动局面，甚至导致高炉失常。
但由于高炉是个密闭系统，目前尚无法在线准确监控内部运行状态，操作人员只能通过温度检测、红外摄像仪等手段，再结合日常的操作经验，大致地估测炉内顺行状况，具有一定的主观性和不确定性。因此采用量化的标准对高炉运行状态进行准确评价，将高炉运行状态直观反映出来，消除依靠经验调整炉况的管理模式，对高炉长周期稳定顺行具有重要意义。
通过专利检索，目前尚无高炉顺行评价相关专利公开。首钢刘云彩老师在《炼铁》1998年第6期中公开了以一定时间内塌料和悬料次数为评价基准的高炉炉况综合顺行指数SX：
Figure GDA0001865363800000011
式中SX为综合顺行指数；TL为计算天数内的塌料次数；XL为计算天数内的悬料次数；n为高炉座数；d为计算天数。
此方法通过炉况波动时的塌料和悬料次数来对高炉顺行进行评价，用量化的方法对炉况进行直观评价，开创了炉况评价的先河。然而该方法仅适用于炉况波动时有塌料和悬料现象时的顺行评价，对于高炉正常运行过程中，未发生塌料和悬料现象的炉况难以适用。
综上所述，现有高炉顺行评价主要是通过炉体温度、压力数据检测、煤气流检测以及红外摄像等手段，对实时检测的高炉操作参数进行分析，再结合日常经验对高炉顺行状况进行判断。这种高炉顺行评价方法未对实时检测的参数进行量化分析，凭借操作经验进行模糊判断，具有较强的主观性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型高炉顺行评价的方法，建立了高炉综合顺行指数评价分析模型，采用量化分级的方式对实时参数进行评价，准确地反映了高炉运行状态，消除了盲目依靠经验调整炉况的管理模式,以解决上述背景技术中提出的现有高炉顺行评价方法多根据操作参数，结合操作经验进行判断，具有较强主观性的不足问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型高炉顺行评价的方法，包括以下步骤：
步骤1)：数据的采集与传输，根据生产需要，采用数据采集系统采集高炉生产操作参数、设备参数，实时传输至铁前信息化平台；
步骤2)：参数分类与选择，对高炉运行的相关指标和技术参数进行分类，并根据各参数对高炉运行的参考意义，选择可表征高炉运行状态的参数；
步骤3)：参数权重设置与上下限设定，根据各高炉的本体参数和运行状况，研究各参数与高炉状态的关联性，设定参数权重等级并设定相应分值，对高炉运行状态进行量化评价，同时对参数上下限进行设定，对参数偏离上下限实施实时预警；
步骤4)：建立高炉顺行评价分析模型，依据各参数设定的分值，根据参数的实时数据，采用计算规则进行分值计算，并最终求和获得当前状态下炉况的综合顺行指数，并进行失分项分析，实现对失分项的有效控制，同时将实时参数数据与设定的上下限进行比较，判定该参数的运行状态。
更进一步地，步骤1)中数据采集系统采用FLEX作为前台的“富客户端互联网应用程序(RIA)”框架，数据存储采用实时数据库+关系数据库两层架构的方式。
更进一步地，步骤2)中表征高炉运行状态的参数包括燃料比、风量、铁水温度、硅偏差、日跑矿量、全焦负荷、透指、炉顶温度、炉缸平均水温差共25个参数。
更进一步地，步骤3)中参数权重等级设定共设有三个等级：燃料比、风量、风压稳定性、铁水温度、硅偏差为一级指标；日跑矿量、全焦负荷、透指等为二级指标；十字测温中心温度、炉身温度等为三级指标。
更进一步地，步骤4)中分值设定满分为100分，一级指标设定分值6-7分，二级指标设定分值3-5分，三级指标设定分值1-2.5分。
更进一步地，步骤4)中综合顺行指数计算规则为将评价指标与综合顺行指数评分规则对比，获得该项评价指标的分值，求和得当前炉况综合顺行指数。
更进一步地，步骤4)中上下限判定状态为：参数在上下限之间显示“正常状态”、超出上限值显示“偏离上限”、超出下限值显示“偏离下限”。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种新型高炉顺行评价的方法，可根据不同高炉或同高炉不同时期的炉况，进行评价参数的选择、权重等级、分值和上下限的设定，具有通用性和推广意义。
2、本发明的一种新型高炉顺行评价的方法，采用量化的数字分值对操作参数进行评价，避免了依靠经验的模糊判断，更加准确地表征了高炉运行状态。
3、本发明的一种新型高炉顺行评价的方法，通过数据采集系统进行数据的实时采集，并进行高炉综合顺行指数的实时自行运算，及时反映了高炉当前运行状态，利于高炉炉况的及时调整。
4、本发明的一种新型高炉顺行评价的方法，高炉综合顺行指数评价分析模型根据高炉本体参数、原燃料条件、操作参数等因素，将单一操作指标联系高炉状态相关性进行权重等级和分值设定，联系整合成高炉顺行状态的综合评价指标，创造性地提出了“高炉综合顺行指数”，综合且准确地表征了高炉运行状态。
5、本发明的一种新型高炉顺行评价的方法，统计分析了主要失分项和失分参数，为高炉炉况调整提供了数据支撑。
附图说明
图1为本发明的某高炉顺行主要失分项饼状图；
图2为本发明的某高炉顺行主要失分参数柱状图；
图3为本发明的某高炉评价参数权重等级、分值和上下限设定表；
图4为本发明的某高炉综合顺行指数评分规则表；
图5为本发明的某高炉炉况综合顺行指数评价计算表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明实施例中：提供一种新型高炉顺行评价的方法，包括以下步骤：
步骤一：数据的采集与传输，根据生产需要，采用数据采集系统采集高炉生产操作参数、设备参数，实时传输至铁前信息化平台；其中，数据采集系统采用FLEX作为前台的“富客户端互联网应用程序(RIA)”框架，数据存储采用实时数据库+关系数据库两层架构的方式；
步骤二：参数分类与选择，对高炉运行的相关指标和技术参数进行分类，并根据各参数对高炉运行的参考意义，选择可表征高炉运行状态的参数；其中，表征高炉运行状态的参数包括燃料比、风量、铁水温度、硅偏差、日跑矿量、全焦负荷、透指、炉顶温度、炉缸平均水温差等共25个参数；
步骤三：参数权重设置与上下限设定，根据各高炉的本体参数和运行状况，研究各参数与高炉状态的关联性，设定参数权重等级并设定相应分值，对高炉运行状态进行量化评价，同时对参数上下限进行设定，对参数偏离上下限实施实时预警；其中，参数权重等级设定共设有三个等级：燃料比、风量、风压稳定性、铁水温度、硅偏差为一级指标；日跑矿量、全焦负荷、透指等为二级指标；十字测温中心温度、炉身温度等为三级指标；
步骤四：建立高炉顺行评价分析模型，依据各参数设定的分值，根据参数的实时数据，采用计算规则进行分值计算，并最终求和获得当前状态下炉况的综合顺行指数，并进行失分项分析，实现对失分项的有效控制，同时将实时参数数据与设定的上下限进行比较，判定该参数的运行状态；其中，分值设定满分为100分，一级指标设定分值6-7分，二级指标设定分值3-5分，三级指标设定分值1-2.5分；综合顺行指数计算规则为将评价指标与综合顺行指数评分规则对比，获得该项评价指标的分值，求和得当前炉况综合顺行指数；上下限判定状态为：参数在上下限之间显示“正常状态”、超出上限值显示“偏离上限”、超出下限值显示“偏离下限”。
为了进一步更好的解释说明上述方法，还提供如下一种实施方式：
实施例2：
结合图3和图4，本实施例中提供的一种新型高炉顺行评价的方法，其具体步骤为：
步骤一：数据的采集与传输，采用FLEX作为前台的“富客户端互联网应用程序(RIA)”框架，数据存储采用实时数据库+关系数据库两层架构的方式，建立高炉数据信息采集系统，根据生产需要，采集高炉生产操作参数、设备参数等，实时传输至铁前信息化平台；
步骤二：参数分类与选择对高炉运行的相关指标和技术参数进行分类，并根据各参数对高炉运行的参考意义，选择25个可表征高炉运行状态的参数：日跑矿量、燃料比、全焦负荷、风量、风压稳定性、日减风次数、透指、鼓风动能、炉顶温度、顶温极差、炉喉钢砖温度、十字测温中心温度、十字测温边缘温度、探尺差、崩料与坐料次数、煤气利用率、日出铁次数、铁水温度、铁水硅含量、硅偏差、炉身温度、炉腰温度、炉腹温度8层、炉腹温度7层、炉缸平均水温差；
步骤三：参数权重设置与上下限设定，根据各高炉的本体参数和运行状况，研究各参数与高炉状态的关联性，设定参数权重等级并设定相应分值，对高炉运行状态进行量化评价，如图3所示，参数权重等级设定共设有三个等级：燃料比、风量、风压稳定性、铁水温度、硅偏差为一级指标；日跑矿量、全焦负荷、透指等为二级指标；十字测温中心温度、炉身温度等为三级指标，分值设定满分为100分，一级指标设定分值6-7分，二级指标设定分值3-5分，三级指标设定分值1-2.5分；同时对参数上下限进行设定，对参数偏离上下限实施实时预警，参数在上下限之间显示“正常状态”、超出上限值显示“偏离上限”、超出下限值显示“偏离下限”；
步骤四：建立高炉顺行评价分析模型，依据各参数设定的分值，采集参数的实时数据，本实施例中采集操作参数如下：日跑矿量4452、燃料比528、全焦负荷4.42、风量2508、风压稳定性2.9、日减风次数1、透指17.52、鼓风动能95、炉顶温度198、顶温极差18、炉喉钢砖温度183、十字测温中心温度187、十字测温边缘温度343、探尺差0.12、崩料与坐料次数0、煤气利用率47.2、日出铁次数10、铁水温度1508、铁水硅含量0.40、硅偏差0.117、炉身温度87、炉腰温度89、炉腹温度8层93、炉腹温度7层95、炉缸平均水温差0.68；
采用计算规则进行分值计算，如图5所示，并最终求和获得当前状态下炉况的综合顺行指数为76.15，并进行失分项分析，判定主要失分项为煤气流检查和送风参数，主要失分参数为十字测温边缘温度和探尺差，为高炉操作提供数据支撑，同时将实时参数数据与设定的上下限进行比较，判定探尺差、减风次数偏离上限，炉喉钢砖温度偏离下限，其余参数处于正常状态。
参阅图1-2，为上述高炉顺行主要失分项各项分析占比以及相应的主要失分参数，可得，本发明提供的一种新型高炉顺行评价的方法，可根据不同高炉或同高炉不同时期的炉况，进行评价参数的选择、权重等级、分值和上下限的设定，具有通用性和推广意义；其次，采用量化的数字分值对操作参数进行评价，避免了依靠经验的模糊判断，更加准确地表征了高炉运行状态；通过数据采集系统进行数据的实时采集，并进行高炉综合顺行指数的实时自行运算，及时反映了高炉当前运行状态，利于高炉炉况的及时调整；另外，高炉综合顺行指数评价分析模型根据高炉本体参数、原燃料条件、操作参数等因素，将单一操作指标联系高炉状态相关性进行权重等级和分值设定，联系整合成高炉顺行状态的综合评价指标，创造性地提出了“高炉综合顺行指数”，综合且准确地表征了高炉运行状态，统计分析了主要失分项和失分参数，为高炉炉况调整提供了数据支撑。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：数据的采集与传输，根据生产需要，采用数据采集系统采集高炉生产操作参数、设备参数，实时传输至铁前信息化平台；
步骤2)：参数分类与选择，对高炉运行的相关指标和技术参数进行分类，并根据各参数对高炉运行的参考意义，选择可表征高炉运行状态的参数；
步骤3)：参数权重设置与上下限设定，根据各高炉的本体参数和运行状况，研究各参数与高炉状态的关联性，设定参数权重等级并设定相应分值，对高炉运行状态进行量化评价，同时对参数上下限进行设定，对参数偏离上下限实施实时预警；
步骤4)：建立高炉顺行评价分析模型，依据各参数设定的分值，根据参数的实时数据，采用计算规则进行分值计算，并最终求和获得当前状态下炉况的综合顺行指数，并进行失分项分析，实现对失分项的有效控制，同时将实时参数数据与设定的上下限进行比较，判定该参数的运行状态。
2.如权利要求1所述的一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，步骤1)中数据采集系统采用FLEX作为前台的“富客户端互联网应用程序(RIA)”框架，数据存储采用实时数据库+关系数据库两层架构的方式。
3.如权利要求1所述的一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，步骤2)中表征高炉运行状态的参数包括燃料比、风量、铁水温度、硅偏差、日跑矿量、全焦负荷、透指、炉顶温度、炉缸平均水温差共25个参数。
4.如权利要求1所述的一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，步骤3)中参数权重等级设定共设有三个等级：燃料比、风量、风压稳定性、铁水温度、硅偏差为一级指标；日跑矿量、全焦负荷、透指等为二级指标；十字测温中心温度、炉身温度等为三级指标。
5.如权利要求1所述的一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，步骤4)中分值设定满分为100分，一级指标设定分值6-7分，二级指标设定分值3-5分，三级指标设定分值1-2.5分。
6.如权利要求1所述的一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，步骤4)中综合顺行指数计算规则为将评价指标与综合顺行指数评分规则对比，获得该项评价指标的分值，求和得当前炉况综合顺行指数。
7.如权利要求1所述的一种新型高炉顺行评价方法，其特征在于，步骤4)中上下限判定状态为：参数在上下限之间显示“正常状态”、超出上限值显示“偏离上限”、超出下限值显示“偏离下限”。
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