CN110358882B - 高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，属于高炉炼铁技术领域。一种高炉铁口角度调节方法，应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，包括：根据高炉开炉投产至当前的平均铁口深度、上一周期铁口角度以及由上述高炉铁口角度获取方法得到的铁口开设角度的变化量确定开口机支架位置。根据开口机支架位置升高开口机，将安装在开口机上的钻杆沿铁口中心开铁口。该调节方法可控性强，调节精度高，准确测量高炉铁口角度变化，准确判断铁口角度是否处于标准控制范围，为高炉操作者提供理论依据，使得炉缸底部区域的渣铁顺利从铁口排出。

Description

高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法

技术领域

本申请涉及高炉炼铁技术领域，且特别涉及一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法。

背景技术

在高炉开始投产至以后的一定生产周期内，高炉炉缸长期受渣铁流冲刷炉缸会变深，导致在维持现有铁口深度的情况下，渣铁很难及时出干净。在现有技术条件下，需要现场作业人员靠经验来判断铁口角度是否出现偏移，差异性较大，没有科学准确的数据基础，不利于高炉技术人员对铁口角度的精确掌握。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，以改善高炉铁口角度调节不精确的技术问题。

第一方面，本申请实施例提出了一种高炉铁口角度获取方法，应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，包括：根据高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度以及调节铁口角度前一个月的铁口平均深度确定铁口开设角度变化量。再根据上一周期铁口角度和铁口开设角度变化量确定待开铁口角度。

本申请通过高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度以及调节铁口角度前一个月的铁口平均深度精确确定铁口开设角度，使得铁口角度变化量由目前的通过人工经验判断变为准确计算，为高炉操作者提供理论依据。该方法快速准确，提高开铁口效率。

在本申请的部分实施例中，铁口开设角度变化量的计算公式如下：

其中，Δα为铁口开设角度变化量，单位为度，P为高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量，单位为吨/m³；L为高炉开炉投产至当前的平均铁口深度，单位为mm；L₁为调节铁口角度前一个月内铁口平均深度，单位为mm；K₁为产铁量系数，K₁的值为0.8-1.2，K₂为铁口深度系数，K₂的值为0.8-1.2。

该计算公式表示高炉单位炉容产铁量P＞10000吨/m³，每增加1000吨/m³，铁口角度提高K₁度，当调节铁口角度前一个月的铁口平均深度L₁小于高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L，且差值超过50mm，L₁每增加50mm，铁口角度提高K₂度。通过该公式可以精确得到铁口开设角度的变化量。

在本申请的部分实施例中，待开铁口角度的计算公式如下：α＝α₁+Δα。其中，α为待开铁口角度，单位为度，α₁为上一周期铁口角度，单位为度，Δα为铁口开设角度变化量，单位为度。

通过上述两个公式可以准确高效的获取待开铁口角度，可以准确判断铁口角度是否处于标准控制范围，能很大程度上保证铁口最低点能有效接触炉缸底部，能很大程度上保证炉缸底部区域的渣铁顺利从铁口排出。

在本申请的部分实施例中，上一周期铁口角度的获取方法包括以下步骤：将安装在开口机上的钻杆沿铁口中心钻入铁口孔道中，测量钻杆相对水平面的倾斜角，倾斜角的角度与上一周期铁口角度相等；其中，开口机的参数为上一次开铁口参数。

该方法可以简便准确的得到上一周期铁口角度，进而得到铁口开设角度变化量。

在本申请的部分实施例中，采用角度测量装置测量钻杆相对水平面的倾斜角，角度测量装置包括刻度盘、指针以及挂钩。指针与刻度盘活动连接，被配置为通过自重指向刻度盘的刻度。挂钩的一端与刻度盘连接，另一端被配置为与钻杆可拆卸连接，挂钩的内径与钻杆的外径相匹配，使挂钩卡固于钻杆。

该角度测量装置结构简单，检测结果准确，便于工作人员操作。

第二方面，本申请实施例提出了一种高炉铁口角度调节方法，应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，包括：根据高炉开炉投产至当前的平均铁口深度、上一周期铁口角度以及由上述高炉铁口角度获取方法得到的铁口开设角度的变化量确定开口机支架相对高炉炉底的高度。根据开口机支架相对高炉炉底的高度升高开口机，将安装在开口机上的钻杆沿铁口中心开铁口。

该调节方法可控性强，调节精度高，能很大程度上保证铁口最低点能有效接触炉缸底部，能很大程度上保证炉缸底部区域的渣铁顺利从铁口排出。

在本申请的部分实施例中，开口机支架相对高炉炉底的高度的计算公式如下：H＝L×sin(α₁+Δα)。其中，H为开口机支架相对高炉炉底的高度，α₁为上一周期铁口角度，单位为度，Δα为铁口开设角度变化量，单位为度，L为高炉开炉投产至当前的平均铁口深度，单位为mm。

通过该公式可以精确高效的得到开口机支架的设置位置。

在本申请的部分实施例中，根据高炉开炉投产至当前的平均铁口深度和上一周期铁口角度确定上一周期开口机支架相对高炉炉底的高度，再结合开口机支架相对高炉炉底的高度确定开口机支架的高度变化量；开口机支架的高度变化量的计算公式如下：ΔH＝L×sin(α₁+Δα)-L×sinα₁。其中，ΔH为开口机支架的高度变化量。

通过上一周期开口机支架相对高炉炉底的高度和上述开口机支架相对高炉炉底的高度可以得出开口机支架的高度变化量，进而准确高效调节开口机支架，能很大程度上保证铁口开设的精确性。

在本申请的部分实施例中，开铁口之后还包括：渣铁排出后，调整液压炮使液压炮的炮嘴对准铁口中心，沿铁口孔道的延伸方向，向铁口孔道内挤压炮泥。

该方法能很大程度上保证堵铁口时炮泥能沿铁口孔道直线压入，使得在铁口里端形成的泥包均匀且能够紧贴炉缸底层，避免泥包与高炉炉底出现缝隙，导致渣铁的堆积。并且有利于铁口泥包的稳定，从而缓解铁口区域炉缸碳砖被渣铁侵蚀，进一步巩固高炉的正常使用。

本申请的有益效果包括：

1.本申请通过高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度以及调节铁口角度前一个月的铁口平均深度精确确定铁口开设角度，使得铁口角度变化量由目前的通过人工经验判断变为准确计算，为高炉操作者提供理论依据。该方法快速准确，提高开铁口效率。

2.本申请通过精确确定铁口开设角度，使得铁口深度在控制标准内的前提下，为高炉及时出净渣铁创造了条件，出渣命中提高至95％左右，避免高炉炉缸长期残留未出净的渣铁，进而对炉缸底部造成侵蚀。

3.本申请通过精确开设铁口、对钻杆的角度进行确定，很大程度上保证开铁口角度的准确性。该调节方法可控性强，调节精度高，能够使得铁口最低点能有效接触炉缸底部，很大程度上保证炉缸底部区域的渣铁顺利从铁口排出。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的角度测量装置及开口机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的角度测量装置第一视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的角度测量装置第二视角的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的上一周期铁口与待开铁口的结构示意图。

图标：100-角度测量装置；110-刻度盘；120-指针；130-挂钩；140-半圆头螺钉；150-螺母；200-开口机；210-钻杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

现有的测量铁口角度均是通过现场作业人员根据经验观察开口机主机限位是否偏移、开口机主机是否变形或者是观察铁口框架上的开口机支架是否变形来预测铁口角度。靠经验来判断铁口角度是否出现偏移，准确度差且根据操作人员的不同，差异性较大，没有科学准确的数据基础，不利于高炉技术人员对铁口角度的精确掌握。

在现有技术条件下，特别是高炉炉龄后期，随着炉缸碳砖层的侵蚀，炉墙变薄、炉缸底层水平面下移，如果不及时准确测量并采取调整铁口角度的工艺，极易导致高炉出渣铁难出干净，经常出现欠渣铁，出渣率低等问题，影响炉缸的活跃性，从而影响高炉生产指标。同时，长期有渣铁存留在炉缸底层平面区域，堵铁口压入铁口靠炉缸区域的无水炮泥，会漂浮在残留渣铁上，导致铁口泥包不能形成，铁口深度很难达标，更会加剧炉缸底部碳砖的侵蚀，不利于高炉的长寿及安全。

本申请发明人针对现有技术的缺点，基于高炉炉缸变大变深，提出通过高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度以及调节铁口角度前一个月的铁口平均深度准确测量高炉铁口角度变化情况，为高炉操作技术人员提供可靠的铁口调节数据，解决高炉炉龄后期铁口角度如何调整的问题。

下面对本申请实施例的一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法进行具体说明。

本申请实施例提出了一种高炉铁口角度获取方法，该方法应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，包括：

采用现有技术统计高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量P、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L、调节铁口角度前一个月的铁口平均深度L₁以及上一周期铁口角度α₁。其中，P单位为吨/m³；L和L₁的单位为mm，α₁单位为度。

在本申请的部分实施例中，上一周期铁口角度的获取方法包括以下步骤：

检查高炉开口机运行状态，确保开口机设备参数处于标准状态。检查铁口框架前端开口机支架处于标准状态。高炉某一炉次出铁堵铁口后，在铁口前方的储铁式主沟上铺一钢板，在钢板上铺一层隔热棉。

将开铁口用钻杆安装在开口机上，启动开口机，让开口机运行至铁口框架处，将开口机上的钻杆运行至铁口中心处，沿铁口孔道预钻铁口深度至300-500mm。

测量钻杆相对水平面的倾斜角，倾斜角的角度与上一周期铁口角度相等。其中，开口机的参数为上一次开铁口参数。测量角度完毕之后可以将钻杆移除。

在本申请的部分实施例中，采用角度测量装置测量钻杆相对水平面的倾斜角，角度测量装置可以为市面上购买的，也可以为自行设计制作的。

作为一种实现方式，请参照图1、图2以及图3，角度测量装置100包括刻度盘110、指针120以及挂钩130。

在本申请的实施例中，刻度盘110为半圆形(扇形)结构。刻度盘110的刻度从刻度盘110的一端向另一端设置，由0至180°依次设置。刻度标记为18格，每格表示为10°。为了更加精确，可以在每大格之间分10小格(图未示)，每1小格表示1°，刻度单位为°。指针120与刻度盘110活动连接，被配置为通过自重指向刻度盘110的刻度。在本申请部分实施例中，指针120的一端通过半圆头螺钉140、螺母150安装在刻度盘110的半圆的圆心位置，指针120的长度与刻度盘110的内径相匹配，使得指针120的尖端准确的指向刻度。

本申请通过挂钩130使得刻度盘110与开口机200钻杆210可拆卸连接，在本申请的其他实施例中，可以采用其他连接件，如螺柱与卡固件，通过旋拧螺柱将卡固件固定于钻杆210。进一步地，挂钩130的一端与刻度盘110背离刻度的一面连接，另一端向远离刻度盘110的方向弯曲，且被配置为与钻杆210可拆卸连接。为了很大程度上保证挂钩130与钻杆210之间的稳固性，挂钩130的内径与钻杆210的外径相匹配，即挂钩130卡固在钻杆210上时，不会发生相对移动。在本申请的其他实施例中，钻杆210表面设有与挂钩130相匹配的凹槽(图未示)，挂钩130卡固于凹槽内，提高挂钩130与钻杆210之间的稳固性。

将角度测量装置100的挂钩130卡固在开口机200钻杆210上，使得挂钩130与开口机200钻杆210不会相对移动。此时刻度盘110的指针120自由下垂，读取指针120与刻度盘110的90°角之间的角差，得到上一周期铁口角度α₁。进一步地，在本申请的部分实施例中，在铁口区域立柱上加装高清视频监控(图未示)，通过视频监控，可以精确观察到测量的角度值。其中，高清视频监控为本技术领域的通用设备，本申请对其结构及使用不做限定。

本申请发明人在研究过程中发现，高炉后期造成高炉变大变深的因素有很多，如高炉的单位炉容产铁量、铁水流速对高炉的侵蚀、打泥包的质量。在理论和实践研究的基础上，本申请发明人提出了根据高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度以及调节铁口角度前一个月的铁口平均深度确定铁口开设角度变化量。铁口开设角度变化量的计算公式如下：

其中，Δα为铁口开设角度变化量，单位为度，K₁为产铁量系数，K₁的值为0.8-1.2。在本申请部分实施例中，K₁可以精确至小数点后一位或两位或三位。可选的，K₁的值为0.8、0.9、1、1.1或1.2，K₂为铁口深度系数，K₂的值为0.8-1.2，在本申请部分实施例中，K₂可以精确至小数点后一位或两位或三位。可选的，K₂的值为0.8、0.9、1、1.1或1.2。

该公式为本申请发明人根据生产实践以及理论研究自己建立的。该计算公式表示高炉单位炉容产铁量P＞10000吨/m³，每增加1000吨/m³，铁口角度提高K₁度。当调节铁口角度前一个月的铁口平均深度L₁小于高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L，且差值超过50mm，L₁每增加50mm，铁口角度提高K₂度。不论多大炉容的高炉，在高炉正常冶炼条件下，高炉单位炉容产铁量要实现10000吨耗时约1年，一年调整一次，符合生产实践。一般到高炉最后期炉龄，调整标准都低于1000吨，有的高炉可能选择500吨。因此本申请以(P-10000)/1000作为铁口开设角度变化量的因素之一。L-L₁为铁口深度与标准深度的差，当该差值的波动大于50mm说明铁口不达标，当调节铁口角度前一个月的铁口平均深度L₁长期偏浅就得考虑调整铁口角度。以1000吨作为铁口角度调节的标准、50mm作为铁口角度偏差控制标准比较符合生产实践，容产铁量结合铁口实际深度与铁口标准深度差值，可以更好的校对铁口角度。再根据上一周期铁口角度α₁和铁口开设角度变化量Δα确定待开铁口角度α。待开铁口角度的计算公式如下：α＝α₁+Δα。该计算公式表示上一周期铁口角度α₁和铁口开设角度变化量Δα之和为待开铁口角度α，单位均为度。

通过上述方法可以准确高效的获取待开铁口角度，可以准确判断铁口角度是否处于标准控制范围，在铁口深度维持的情况下，铁口最低点能有效接触炉缸底部，很大程度上保证炉缸底部区域的渣铁顺利从铁口排出。

需要说明的是，按照高炉生产实践，当高炉单位容积产铁量达10000吨/m³，属于长寿高炉，达到长寿高炉标准，一般需要采取护炉，护炉则必须要对炉缸进行管理。本申请中的高炉铁口角度不超过高炉设计之初的最大铁口角度，避免开铁口过程中钻坏炉墙砖衬，对高炉炉缸安全带来不利影响。国内设计的高炉铁口角度一般不大于20°，不小于8°。高炉铁口角度调节范围一般在10°以内。当单位炉容产铁量大于10000吨后，高炉铁口角度调节周期为300-500吨/m³。

在获取待开铁口角度后，操作人员需根据该角度调节高炉铁口，第二方面，本申请实施例提出了一种高炉铁口角度调节方法，应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，包括：

根据之前统计的高炉开炉投产至当前的平均铁口深度、上一周期铁口角度以及由上述高炉铁口角度获取方法得到的铁口开设角度的变化量确定开口机支架相对高炉炉底的高度。

在得到上一周期铁口角度α₁后，可以结合高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L得到上一周期开口机支架相对高炉炉底的高度H₁＝L×sinα₁。

根据开口机支架相对高炉炉底的高度的计算公式如下：

H＝L×sin(α₁+Δα)，

其中，H为开口机支架相对高炉炉底的高度，α₁为上一周期高炉铁口角度，单位为度，Δα为铁口开设角度变化量，单位为度，L为高炉开炉投产至当前的平均铁口深度，单位为mm。需要说明的是，铁口深度为铁口外端与铁口内端之间的距离。如图4，图4中虚线表示上一周期在高炉开铁口的铁口示意图，实线表示待开铁口的示意图。由图可知，待开铁口的深度大于上一周期开铁口的深度。根据待开铁口的铁口外端与铁口内端可知开口机支架相对高炉炉底的高度H。通过H₁和H可以得出开口机支架的高度变化量ΔH。ΔH＝H-H₁，即ΔH＝L×sin(α₁+Δα)-L×sinα₁。其中，H、H₁以及ΔH的单位均为mm。需要说明的是，图4中的铁口底部为高炉炉缸的底部结构，包括搞炉底、炉基部分。

在高炉休风期间或者的铁口休止期间，根据开口机支架相对高炉炉底的高度升高开口机ΔH，开口机支架提高后，再调整开口机主机高度，很大程度上保证设置于开口机上的钻杆正对铁口孔道中心钻点，将测量角度装置安装钻杆上，确保测量角度为(α₁+Δα)°。固定开口机主机，启动开口机钻杆沿铁口中心点钻开铁口。

在本申请的部分实施例中，在开铁口之后还包括：渣铁排出后，调整液压炮使液压炮的炮嘴对准铁口中心，沿铁口孔道的延伸方向，向铁口孔道内挤压炮泥。泥包的形成对于铁口排出渣铁以及后续开铁口有一定的影响。泥包是用来保护铁口里端包括炉墙以及很大程度上保证铁口深度，在角度提高后，在维持相同铁口深度的条件下，才能实现泥包紧贴炉缸底层(凝铁层)。液压炮的炮嘴对准铁口中心可以很大程度上保证堵铁口时炮泥能沿铁口孔道直线压入，使得在铁口里端形成的泥包均匀且能够紧贴炉缸底层，避免泥包与高炉炉底出现缝隙，导致渣铁的堆积。并且有利于铁口泥包的稳定，从而缓解铁口区域炉缸碳砖被渣铁的侵蚀，进一步巩固高炉的正常使用。在本申请的实施例中，液压炮、开口机调整都属于设备类常规操作。

该高炉铁口角度调节方法通过高炉开炉投产至当前的平均铁口深度、上一周期铁口角度以及铁口开设角度的变化量确定开口机支架相对高炉炉底的高度，再根据上一周期开口机支架位置调节下一次开铁口的开口机支架高度。调节过程中对钻杆的角度进行确定，很大程度上保证开铁口角度的准确性。该调节方法可控性强，调节精度高，能够使得铁口最低点能有效接触炉缸底部，很大程度上保证炉缸底部区域的渣铁顺利从铁口排出。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，该高炉有效容积为2500m³，包括：

测量铁口角度：

检查高炉开口机运行状态，确保开口机设备参数处于标准状态；检查铁口框架前端开口机支架处于标准状态。

将开铁口用钻杆安装在开口机上，将角度测量装置的挂钩挂在开口机钻杆上，使得刻度盘与钻杆的相对稳固。

启动开口机，让开口机运行至铁口框架处，将开口机上的钻杆运行至铁口处，预钻铁口深度至400mm，通过铁口区域立柱上的视频监控，读取指针与刻度盘的90°角之间的角差，得到上一周期铁口角度α₁＝10°。

调整铁口角度：

统计高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量为P＝10986吨/m³；统计高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L＝3500mm；统计调节铁口角度前一个月内铁口平均深度L₁＝3500mm。铁口框架前端开口机支架高度H₁＝L×sinα₁＝607.6mm。

根据公式

计算出Δα＝(10986-10000)/1000＝0.986°。其中，K₁和K₂为1。

在高炉休风期间或者的铁口休止期间，将铁口框架上的开口机支架高度升高：ΔH＝L×sin(α₁+Δα)-L×sinα₁＝L×sin(10+0.986)°-L×sin10°＝60.2mm。开口机支架提高后，再提高开口机主机高度，使得开铁口钻杆正对铁口孔道中心钻点，将测量角度装置安装在钻杆上，确保测量角度为10.986°。

固定开口机主机，启动开口机钻杆沿铁口中心点钻开铁口，同时调整液压炮，使得液压炮的炮嘴对准铁口中心，铁口角度调节完成。

开设铁口后，通过铁口观察到：铁口内端接触高炉炉底，说明该铁口开设角度精确。

实施例2

本实施例提供一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，该高炉有效容积为3200m³，包括：

测量铁口角度：

检查高炉开口机运行状态，确保开口机设备参数处于标准状态；检查铁口框架前端开口机支架处于标准状态。

将开铁口用钻杆安装在开口机上，将角度测量装置的挂钩挂在开口机钻杆上，使得刻度盘与钻杆的相对稳固。

启动开口机，让开口机运行至铁口框架处，将开口机上的钻杆运行至铁口处，预钻铁口深度至500mm，通过铁口区域立柱上的视频监控，读取指针与刻度盘的90°角之间的角差，得到上一周期铁口角度α₁＝12°。

调整铁口角度：

统计高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量为P＝10375吨/m³；统计高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L＝3850mm；统计调节铁口角度前一个月内铁口平均深度L₁＝3850mm。铁口框架前端开口机支架高度H₁＝L×sinα₁＝790.02mm。

根据公式

计算出Δα＝(10375-10000)/1000＝0.375°。其中，K₁和K₂为1。

在高炉休风期间或者的铁口休止期间，将铁口框架上的开口机支架高度升高：ΔH＝L×sin(α₁+Δα)-L×sinα₁＝L×sin(12+0.375)°-L×sin12°＝36.57mm。开口机支架提高后，再提高开口机主机高度，使得开铁口钻杆正对铁口孔道中心钻点，将测量角度装置安装在钻杆上，确保测量角度为12.375°。

固定开口机主机，启动开口机钻杆沿铁口中心点钻开铁口，同时调整液压炮，使得液压炮的炮嘴对准铁口中心，铁口角度调节完成。

开设铁口后，通过铁口观察到：铁口内端接触高炉炉底，说明该铁口开设角度精确。

实施例3

本实施例提供一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，该高炉有效容积为3200m³。与实施例2的不同之处仅在于：

上一周期铁口角度α₁＝13°。

统计高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量为P＝10875吨/m3；统计高炉开炉投产至当前的平均铁口深度L＝3950mm；统计调节铁口角度前一个月内铁口平均深度L₁＝3945mm。

铁口框架前端开口机支架高度H₁＝L×sinα₁＝888.56mm。Δα＝(10875-10000)/1000+(3950-3945)/50＝0.975°。其中，K₁和K₂为1。

开口机支架的高度变化量ΔH＝L×sin(α₁+Δα)-L×sinα₁＝L×sin(13+0.975)°-L×sin13°＝65.169mm。

开设铁口后，通过铁口观察到：铁口内端接触高炉炉底，说明该铁口开设角度精确。

实施例4

本实施例提供一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，该高炉有效容积为3200m³。与实施例3不同之处仅在于：

计算Δα时，K₁＝1，K₂＝0.8。Δα＝(10875-10000)/1000+(3950-3945)×0.8/50＝0.955°。ΔH＝64.029mm。

得到的ΔH与实施例3中的ΔH相差很小，在误差范围内。

实施例5

本实施例提供一种高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法，该高炉有效容积为2500m³，与实施例1不同之处仅在于：

固定开口机主机，启动开口机钻杆沿铁口中心点钻开铁口。同时采用液压炮打炮泥，但液压炮的炮嘴没有对准铁口中心，铁口角度调节完成。

开设铁口后，通过铁口观察到：铁口内端接触高炉炉底，说明该铁口开设角度精确。根据高炉的后期使用情况可知，高炉的炉壁侵蚀严重，这是由于打炮泥时没有对准铁口中心，导致炮泥的不均匀，形成的泥包质量差，影响炉壁的厚度，导致炉壁侵蚀严重。

对比例1

本对比例提供常规的铁口开设方法，包括：

现场作业人员根据经验观察开口机主机限位是否偏移、观察铁口框架上的开口机支架是否变形来预测铁口角度是否出现偏移。

现场作业人员根据经验调节开口机支架的高度，再进行开铁口。

开设铁口后，通过铁口观察到：铁口内端离高炉炉底有一段距离，说明该铁口开设角度不精确。根据渣铁的排出情况可知，多次渣铁的排出量不稳定，说明有时铁口开设角度较少，导致铁口里端没有接触炉缸底部，导致渣铁无法排净。

将实施例1-5、对比例1的技术参数与出渣命中率和出铁水命中率的检测结果列在如下表中：

表1技术参数与检测结果

由表1可知，与对比例1相比，常规的铁口开设方法其出渣率在90％左右，实施例1-5采用本申请提供的高炉铁口角度获取方法和高炉铁口角度调节方法开设的铁口具有较高的出渣命中率在95％左右，出铁水命中率大于98％。说明该铁口最低点有效接触炉缸底部，使得渣铁排出较为彻底，即该铁口开设角度精确。其中，实施例5由于液压炮的炮嘴没有对准铁口中心，导致炉壁侵蚀严重，但并不影响铁口的开设精确度。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

Claims (8)

1.一种高炉铁口角度获取方法，应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，其特征在于，包括：

根据高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量、高炉开炉投产至当前的平均铁口深度以及调节铁口角度前一个月的铁口平均深度确定铁口开设角度变化量；

根据上一周期铁口角度和所述铁口开设角度变化量确定待开铁口角度；

所述铁口开设角度变化量的计算公式如下：

其中，Δα为所述铁口开设角度变化量，单位为度，P为所述高炉开炉投产至当前的单位炉容产铁量，单位为吨/m³；L为所述高炉开炉投产至当前的平均铁口深度，单位为mm；L₁为所述调节铁口角度前一个月内铁口平均深度，单位为mm；K₁为产铁量系数，K₁的值为0.8-1.2，K₂为铁口深度系数，K₂的值为0.8-1.2。

2.根据权利要求1所述的高炉铁口角度获取方法，其特征在于，所述待开铁口角度的计算公式如下：α＝α₁+Δα；

其中，α为所述待开铁口角度，单位为度，α₁为所述上一周期铁口角度，单位为度，Δα为所述铁口开设角度变化量，单位为度。

3.根据权利要求1所述的高炉铁口角度获取方法，其特征在于，所述上一周期铁口角度的获取方法包括以下步骤：

将安装在开口机上的钻杆沿铁口中心钻入铁口孔道中，测量所述钻杆相对水平面的倾斜角，所述倾斜角的角度与所述上一周期铁口角度相等；其中，所述开口机的参数为上一次开铁口参数。

4.根据权利要求3所述的高炉铁口角度获取方法，其特征在于，采用角度测量装置测量所述钻杆相对水平面的倾斜角，所述角度测量装置包括刻度盘、指针以及挂钩；

所述指针与所述刻度盘活动连接，被配置为通过自重指向所述刻度盘的刻度；

所述挂钩的一端与所述刻度盘连接，另一端被配置为与所述钻杆可拆卸连接，所述挂钩的内径与所述钻杆的外径相匹配，使所述挂钩卡固于所述钻杆。

5.一种高炉铁口角度调节方法，应用于单位炉容产铁量大于10000吨/m³的高炉，其特征在于，包括：

根据高炉开炉投产至当前的平均铁口深度、上一周期铁口角度以及由权利要求1至4任一项所述的高炉铁口角度获取方法得到的铁口开设角度的变化量确定开口机支架相对高炉炉底的高度；

根据所述开口机支架相对高炉炉底的高度升高所述开口机，将安装在开口机上的钻杆沿铁口中心开铁口。

6.根据权利要求5所述的高炉铁口角度调节方法，其特征在于，所述开口机支架相对高炉炉底的高度的计算公式如下：

H＝L×sin(α₁+Δα)，

其中，H为所述开口机支架相对高炉炉底的高度，单位为mm，α₁为所述上一周期铁口角度，单位为度，Δα为所述铁口开设角度变化量，单位为度，L为所述高炉开炉投产至当前的平均铁口深度，单位为mm。

7.根据权利要求6所述的高炉铁口角度调节方法，其特征在于，根据所述高炉开炉投产至当前的平均铁口深度和所述上一周期铁口角度确定上一周期开口机支架相对高炉炉底的高度，再结合所述开口机支架相对高炉炉底的高度确定开口机支架的高度变化量；

开口机支架的高度变化量的计算公式如下：

ΔH＝L×sin(α₁+Δα)-L×sinα₁，

其中，ΔH为所述开口机支架的高度变化量，单位为mm。

8.根据权利要求5所述的高炉铁口角度调节方法，其特征在于，开铁口之后还包括：渣铁排出后，调整液压炮使所述液压炮的炮嘴对准所述铁口中心，沿铁口孔道的延伸方向，向所述铁口孔道内挤压炮泥。

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