CN110765629A - 一种软熔带计算方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软熔带计算方法、系统及设备，包括有采集高炉炉体高度、以及与炉体高度所对应的炉身静压；根据炉体高度和炉身静压建立软熔带高度计算模型；根据软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。本发明通过采集炉体高度和炉身静压，根据炉身高度和炉身静压建立软熔带高度计算模型，再通过软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。计算出软熔带根部高度后，将软熔带根部高度作为软熔带初始高度，根据软熔带的初始高度进行计算确定软熔带在高炉内的形状和位置。确定软熔带形状和位置后，高炉操作人员可以根据软熔带的形状和位置及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带对高炉炼铁过程的影响。

Description

一种软熔带计算方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别是涉及一种软熔带计算方法、系统及设备。

背景技术

软熔带：它由许多固态焦炭层和黏结在一起的半融熔的矿石层组成，焦炭矿石相间，层次分明，由于矿石呈软熔状，透气性极差，煤气主要从焦炭层通过，像窗户口一样，因此称为“焦窗”。软熔带的上沿是软化线，下沿是熔化线，它和矿石的软熔温度区间相一致，其最高部分称为软熔带顶部，其最低部分与炉墙相连接，称为软熔带的根部。随着原料条件与操作条件的变化，软熔带的形状与位置都随之而改变。

软熔带的位置和形状同炉况密切相关，它不仅制约着高炉内气、液、固的流动状态，而且影响着炉内的传热、传质，对高炉操作极为重要。较高的软熔带属于高产型，一般利用系数较高；较低的软熔带属于低焦比型，燃料比较低。软熔带过高，可能导致炉缸热量不足，若采用天然矿的高炉，甚至可能引起“返干”现象，导致悬料、结瘤等事故。软熔带过低，若直到炉腹才开始熔化成渣，炉腹上大下小，与炉料受热膨胀不适应，会引起炉料在炉腹处卡塞，造成难行。

在软熔过程中，由于料块气孔和料块间空隙急骤减少，还原过程几乎停顿，同时煤气流经软熔带的阻力也大增。因此，软熔带在料柱中形成的位置高低、径向分布的相对高度、厚度及形状，对冶炼过程有极大影响。例如，当软熔带位置较低时，能扩大块状带区域，使间接还原充分进行，提高了煤气利用率，从而减少了高炉下部耗热量很大的直接还原量。

因此，需要设计一种计算软熔带的方法，用于判断软熔带位置和形状变化。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种软熔带计算方法、系统及设备，用于解决现有技术中无法判断软熔带位置和形状变化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种软熔带计算方法，包括有：

采集数据，至少包括采集高炉炉体高度、以及与炉体高度所对应的炉身静压；

根据所述炉体高度和所述炉身静压建立软熔带高度计算模型；

根据软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。

可选地，根据所述炉体高度和所述炉身静压建立软熔带高度计算模型，包括：

根据采集的炉体高度和炉身静压设置一二维数组；其中，炉体高度为二维数组中的横坐标或纵坐标，炉身静压为对应的另一坐标；

对所述二维数组进行拟合得到一连续曲线方程

根据所述连续曲线方程得到所述软熔带高度计算模型；

其中，x表示连续曲线方程的横坐标值，y表示连续曲线方程的纵坐标值。

可选地，根据软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度，包括：

计算所述连续曲线方程

的拐点，所述拐点对应的炉体高度值为软熔带根部高度值。

可选地，还包括判断软熔带根部高度是否位于预设范围内，若软熔带根部高度未位于预设范围内，则放弃本次计算出的软熔带根部高度。

可选地，还包括有对位于预设范围内的软熔带根部高度进行平滑处理；其中，平滑处理包括有：

式中，f_cozoold为软熔带的历史根部高度；f′_cozo为位于预设范围的软熔带根部高度；f″_cozo为平滑处理后软熔带的根部高度。

可选地，还包括有：沿高炉径向方向采集高炉在不同径向的温度，以及采集高炉在同一径向上不同径向长度的温度；

将软熔带根部高度设置为软熔带初始高度，若采集的温度分布与软熔带形状分布一致，则根据所述软熔带根部高度和采集的温度，计算软熔带形状。

可选地，计算软熔带在高炉内的不同径向的高度，包括：

式中，

为径向长度m_k时的温度平均值，i＝1，2，3，…，n；

为第1个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第2个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第i个径向上径向长度为m_k的温度值；

为径向长度为m₁时的温度平均值；

为径向长度为m₁时的软熔带高度；

Δh为不同径向长度之间软熔带高度的变化；

ΔT为不同径向长度之间的温度变化；

为径向长度为m_k时对应的软熔带高度；

δ为调节系数。

本发明还提供一种软熔带计算系统，包括有：

数据采集模块，用于采集数据；至少包括采集高炉炉体高度、与炉体高度所对应的炉身静压、高炉在不同径向的温度、以及高炉在同一径向上不同径向长度的温度；

计算模块，与所述数据采集模块连接；所述计算模块包括有用于计算软熔带根部高度的高度计算单元和用于计算软熔带形状的形状计算单元；所述高度计算单元包括有根据所述炉体高度和所述炉身静压建立的用于计算软熔带根部高度的软熔带高度计算模型；所述形状计算单元与所述高度计算单元连接，用于根据所述高度计算单元计算的软熔带根部高度和数据采集模块采集的温度，计算软熔带形状。

本发明还提供一种设备，包括：

一个或多个处理器；和

其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备执行上述中一个或多个所述的方法。

本发明还提供一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行上述中一个或多个所述的方法。

如上所述，本发明提供一种软熔带计算方法、设备及系统，具有以下有益效果：通过采集炉体高度和炉身静压，根据炉身高度和炉身静压建立软熔带高度计算模型，再通过软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。计算出软熔带根部高度后，将软熔带根部高度作为软熔带初始高度，根据软熔带的初始高度进行计算确定软熔带在高炉内的形状和位置。确定软熔带形状和位置后，高炉操作人员可以根据软熔带的形状和位置及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带对高炉炼铁过程的影响。

附图说明

图1为软熔带计算方法的流程示意图。

图2为软熔带根部高度计算原理图。

图3为高炉的局部示意图。

图4为炉顶十字测温装置示意图。

图5为一实施例中软熔带计算系统的连接示意图。

图6为另一实施例中软熔带计算系统的连接示意图。

图7为一实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。

图8为另一实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。

元件标号说明

1100 输入设备

1101 第一处理器

1102 输出设备

1103 第一存储器

1104 通信总线

1200 处理组件

1201 第二处理器

1202 第二存储器

1203 通信组件

1204 电源组件

1205 多媒体组件

1206 语音组件

1207 输入/输出接口

1208 传感器组件

M10 数据采集模块

M20 计算模块

D10 高度计算单元

D20 形状计算单元

1 软熔带根部高度

2 软熔带实时高度

3 高炉

4 径向长度为m₁的软熔带位置

5 径向长度为m₂的软熔带位置

6 径向长度为m_k的软熔带位置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1和图2，本实施例提供一种软熔带计算方法，包括有：

S100，采集数据，至少包括采集高炉炉体高度、以及与炉体高度所对应的炉身静压；具体地，本申请实施例中的炉身静压通过炉身静压计自动采集得到，如果某一高度有多个炉身静压计检测不同方位的炉身静压，则采用根据该高度位置上下检测点检测的炉身静压计算的炉身静压平均值。炉体高度可以根据实际检测或炉体建造数据得到。检测到的炉体高度和炉身静压为离散数据，经过拟合后，可以将两者形成一个连续曲线方程。

S200，根据所述炉体高度和所述炉身静压建立软熔带高度计算模型；具体地，根据采集的炉体高度和炉身静压设置一二维数组；其中，炉体高度为二维数组中的横坐标或纵坐标，炉身静压为对应的另一坐标。

对所述二维数组进行拟合得到一连续曲线方程

根据所述连续曲线方程得到所述软熔带高度计算模型；其中，x表示连续曲线方程的横坐标值，y表示连续曲线方程的纵坐标值。

在一示例性实施例中，以炉体高度为纵坐标，炉体高度所对应的炉身静压作为横坐标设置二维数组；拟合方法包括但不限于多项式拟合和最小二乘法拟合。例如对于检测到的数据(x_j,y_j)；其中，x_j表示第j个检测到的炉体高度数据，y_j表示第j个炉身静压数据，j＝1,2,3…,n+1。在取定的函数类Φ中，求解

使得拟合误差

的平方和最小，即

若拟合误差达到最小，则可以将炉体高度和炉身静压拟合为一连续曲线方程。

设定连续曲线方程根据所述连续曲线方程

得到所述软熔带高度计算模型。

S300，根据软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。具体地，计算所述连续曲线方程

的拐点，所述拐点对应的炉体高度值为软熔带根部高度值，且软熔带根部高度即为软熔带位置。具体地，连续曲线方程

的拐点计算如下：

令

对于

如果

则点

是连续曲线方程

的拐点，否则，点

不是拐点。求得拐点后，根据拐点判断软熔带位置，如图2所示，拐点处的位置为软熔带根部高度，即拐点处的位置为软熔带的初始位置。

在一实施例性实施例中，还包括判断软熔带根部高度是否位于预设范围内，若软熔带根部高度未位于预设范围内，则放弃本次计算出的软熔带根部高度。由于每座高炉的大小不同，形状也不同，所述本申请实施例中的预设范围可以根据实际情况进行灵活设定。作为示例，一般情况下，若软熔带根部高度位于高炉的炉腹和炉腰之间，则可以判断软熔带根部高度是合理的，位于预设范围内。

根据上述示例性实施例，还包括有对位于预设范围内的软熔带根部高度进行平滑处理；其中，平滑处理包括有：

式中，f_cozoold为软熔带的历史根部高度；f′_cozo为位于预设范围的软熔带根部高度；f″_cozo为平滑处理后软熔带的根部高度。经过平滑处理后的软熔带根部高度更接近于实际值，为了确保根据软熔带根部高度计算出的软熔带形状更准确，可以对软熔带根部高度进行平滑处理。

在一示例性实施例中，根据软熔带根部高度计算软熔带形状，包括有：沿高炉径向根据不同径向长度将高炉分割成若干个圆筒，并设定每个圆筒内有一股煤气流和固定流逆向运动，且各个圆筒内所产生的铁水成分和温度都是相同的。

在一示例性实施例中，沿高炉径向方向采集高炉在不同径向的温度，以及采集高炉在同一径向上不同径向长度的温度；

将软熔带根部高度设置为软熔带初始高度，若采集的温度分布与软熔带形状分布一致，则根据所述软熔带根部高度和采集的温度，计算软熔带形状。本申请实施例中，温度可以采用现有技术进行采集，例如十字测温装置、热电偶等。采集的温度分布与软熔带形状分布一致，即温度相同的位置代表软熔带高度相同。

根据上述示例性实施例，沿着高炉设置i个径向，取径向长度为m_k,k＝1，2，3，…，n，将高炉分割成n个圆筒。其中，当k＝1时，软熔带在高炉内对应的高度最低，为软熔带根部高度；当k＝n时，软熔带在高炉内对应的高度最高，为软熔带顶部高度。

计算软熔带在高炉内的不同径向的高度，包括：

式中，为径向长度m_k时的温度平均值，i＝1，2，3，…，n；

为第1个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第2个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第i个径向上径向长度为m_k的温度值；

为径向长度为m₁时的温度平均值，即为软熔带根部的温度平均值；

为径向长度为m₁时的软熔带高度，即为软熔带根部高度；

Δh为不同径向长度之间软熔带高度的变化；

ΔT为不同径向长度之间的温度变化；

为径向长度为m_k时对应的软熔带高度。

δ为调节系数。

计算每一个径向上不同径向长度对应的软熔带实时高度1，结合软熔带根部高度2，则可以确认软熔带在高炉3内的位置和形状。具体地，将软熔带根部高度设置为初始高度或初始位置，软熔带根部高度对应的径向长度为m₁，此时径向长度最长。按照径向长度逐渐减小的设置，依次计算软熔带的高度，直到计算软熔带顶部高度为止，此时k＝n。最后再根据所有径向长度对应的软熔带高度判断软熔带的在高炉内的实时位置，根据所有的实时位置得到软熔带在高炉内的形状，如图3所示。高炉操作人员能够根据软熔带的实时位置和形状及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带形状和位置的变化对高炉炼铁过程的影响。

具体地，作为示例，如图4所示，其中，3表示高炉，4表示径向长度为m₁时的软熔带位置，5表示径向长度为m₂时的软熔带位置，6表示径向长度为m_k时的软熔带位置。

本申请实施例中选择炉顶十字测温装置采集高炉在不同径向的温度和同一径向上不同径向长度的温度。由于采用的是炉顶十字测温装置，所以具有4个径向；将每个径向分别命名为A、B、C和D。取径向长度为m_k，将高炉分割成n个圆筒。对于同一径向长度上的4点温度取平均值，且中心点(即轴心点)通常只设置有一个温度测量点，所以中心点的温度直接取中心检测点检测的温度。根据炉顶十字测温装置采集的温度来计算软熔带在高炉内的4个不同径向的高度，具体包括有：

式中，

为径向长度m_k时的温度平均值，i＝1，2，3，4；

为径向A上径向长度为m_k的温度值；

为径向B上径向长度为m_k的温度值；

为径向C上径向长度为m_k的温度值；

为径向D上径向长度为m_k的温度值；

为径向长度为m₁时的温度平均值，即为软熔带根部的温度平均值；

为径向长度为m₁时的软熔带高度，即为软熔带根部高度；

Δh为不同径向长度之间软熔带高度的变化；

ΔT为不同径向长度之间的温度变化；

为径向长度为m_k时对应的软熔带高度。

δ为调节系数。

具体地，通过炉顶十字测温装置，设置4个径向来进行温度检测。通过计算4个径向上不同径向长度对应的软熔带实时高度1，结合软熔带根部高度2，则可以确认软熔带在高炉3内的位置和形状。将软熔带根部高度设置为初始高度或初始位置，软熔带根部高度对应的径向长度为m₁，此时径向长度最长。按照径向长度逐渐减小的设置，依次计算软熔带的高度，直到计算软熔带顶部高度为止，此时k＝n。最后再根据所有径向长度对应的软熔带高度判断软熔带的在高炉内的实时位置，根据所有的实时位置得到软熔带在高炉内的形状。高炉操作人员能够根据软熔带的实时位置和形状及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带形状和位置的变化对高炉炼铁过程的影响。

如图5和图6所示，本发明还提供一种软熔带计算系统，包括有：

数据采集模块M10，用于采集数据；至少包括采集高炉炉体高度、与炉体高度所对应的炉身静压、高炉在不同径向的温度、以及高炉在同一径向上不同径向长度的温度；具体地，本申请实施例中的炉身静压通过炉身静压计自动采集得到，如果某一高度有多个炉身静压计检测不同方位的炉身静压，则采用根据该高度位置上下检测点检测的炉身静压计算的炉身静压平均值。炉体高度可以根据实际检测或炉体建造数据得到。检测到的炉体高度和炉身静压为离散数据，经过拟合后，可以将两者形成一个连续曲线方程。本申请实施例中，温度可以采用现有技术进行采集，例如十字测温装置、热电偶等。

计算模块M20，与所述数据采集模块连接；所述计算模块包括有用于计算软熔带根部高度的高度计算单元D10和用于计算软熔带形状的形状计算单元D20。

所述高度计算单元D10包括有根据所述炉体高度和所述炉身静压建立的用于计算软熔带根部高度的软熔带高度计算模型；

根据所述炉体高度和所述炉身静压建立软熔带高度计算模型；具体地，根据采集的炉体高度和炉身静压设置一二维数组；其中，炉体高度为二维数组中的横坐标或纵坐标，炉身静压为对应的另一坐标。

对所述二维数组进行拟合得到一连续曲线方程

根据所述连续曲线方程

得到所述软熔带高度计算模型；其中，x表示连续曲线方程的横坐标值，y表示连续曲线方程的纵坐标值。

在一示例性实施例中，以炉体高度为纵坐标，炉体高度所对应的炉身静压作为横坐标设置二维数组；拟合方法包括但不限于多项式拟合和最小二乘法拟合。例如对于检测到的数据(x_j,y_j)；其中，x_j表示第j个检测到的炉体高度数据，y_j表示第j个炉身静压数据，j＝1,2,3…,n+1。在取定的函数类Φ中，求解

使得拟合误差

的平方和最小，即

若拟合误差达到最小，则可以将炉体高度和炉身静压拟合为一连续曲线方程。设定连续曲线方程

根据所述连续曲线方程

得到所述软熔带高度计算模型。

所述形状计算单元D20与所述高度计算单元D10连接，用于根据所述高度计算单元D10计算的软熔带根部高度和数据采集模块采集的温度，计算软熔带形状。

具体地，计算所述连续曲线方程

的拐点，所述拐点对应的炉体高度值为软熔带根部高度值，且软熔带根部高度即为软熔带位置。具体地，连续曲线方程

的拐点计算如下：

令

对于

如果

则点

是连续曲线方程的拐点，否则，点

不是拐点。求得拐点后，根据拐点判断软熔带位置，如图2所示，拐点处的位置为软熔带根部高度，即拐点处的位置为软熔带的初始位置。

在一实施例性实施例中，还包括判断软熔带根部高度是否位于预设范围内，若软熔带根部高度未位于预设范围内，则放弃本次计算出的软熔带根部高度。由于每座高炉的大小不同，形状也不同，所述本申请实施例中的预设范围可以根据实际情况进行灵活设定。作为示例，一般情况下，若软熔带根部高度位于高炉的炉腹和炉腰之间，则可以判断软熔带根部高度是合理的，位于预设范围内。

根据上述示例性实施例，还包括有对位于预设范围内的软熔带根部高度进行平滑处理；其中，平滑处理包括有：

式中，f_cozoold为软熔带的历史根部高度；f′_cozo为位于预设范围的软熔带根部高度；f″_cozo为平滑处理后软熔带的根部高度。经过平滑处理后的软熔带根部高度更接近于实际值，为了确保根据软熔带根部高度计算出的软熔带形状更准确，可以对软熔带根部高度进行平滑处理。

在一示例性实施例中，根据软熔带根部高度计算软熔带形状，包括有：沿高炉径向根据不同径向长度将高炉分割成若干个圆筒，并设定每个圆筒内有一股煤气流和固定流逆向运动，且各个圆筒内所产生的铁水成分和温度都是相同的。

在一示例性实施例中，沿高炉径向方向采集高炉在不同径向的温度，以及采集高炉在同一径向上不同径向长度的温度；

将软熔带根部高度设置为软熔带初始高度，若采集的温度分布与软熔带形状分布一致，则根据所述软熔带根部高度和采集的温度，计算软熔带形状。本申请实施例中，采集的温度分布与软熔带形状分布一致，即温度相同的位置代表软熔带高度相同。

根据上述示例性实施例，沿着高炉设置i个径向，取径向长度为m_k,k＝1，2，3，…，n，将高炉分割成n个圆筒。其中，当k＝1时，软熔带在高炉内对应的高度最低，为软熔带根部高度；当k＝n时，软熔带在高炉内对应的高度最高，为软熔带顶部高度。

计算软熔带在高炉内的不同径向的高度，包括：

式中，

为径向长度m_k时的温度平均值，i＝1，2，3，…，n；

为第1个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第2个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第i个径向上径向长度为m_k的温度值；

为径向长度为m₁时的温度平均值，即为软熔带根部的温度平均值；

为径向长度为m₁时的软熔带高度，即为软熔带根部高度；

Δh为不同径向长度之间软熔带高度的变化；

ΔT为不同径向长度之间的温度变化；

为径向长度为m_k时对应的软熔带高度。

δ为调节系数。

计算每一个径向上不同径向长度对应的软熔带实时高度1，结合软熔带根部高度2，则可以确认软熔带在高炉3内的位置和形状。具体地，将软熔带根部高度设置为初始高度或初始位置，软熔带根部高度对应的径向长度为m₁，此时径向长度最长。按照径向长度逐渐减小的设置，依次计算软熔带的高度，直到计算软熔带顶部高度为止，此时k＝n。最后再根据所有径向长度对应的软熔带高度判断软熔带的在高炉内的实时位置，根据所有的实时位置得到软熔带在高炉内的形状，如图3所示。高炉操作人员能够根据软熔带的实时位置和形状及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带形状和位置的变化对高炉炼铁过程的影响。

具体地，作为示例，如图4所示，其中，3表示高炉，4表示径向长度为m₁时的软熔带位置，5表示径向长度为m₂时的软熔带位置，6表示径向长度为m_k时的软熔带位置。

由于采用的是炉顶十字测温装置，所以具有4个径向；将每个径向分别命名为A、B、C和D。取径向长度为m_k，将高炉分割成n个圆筒。对于同一径向长度上的4点温度取平均值，且中心点通常只设置有一个温度测量点，所以中心点的温度直接取中心检测点检测的温度。根据炉顶十字测温装置采集的温度来计算软熔带在高炉内的4个不同径向的高度，具体包括有：

式中，

为径向长度m_k时的温度平均值，i＝1，2，3，4；

为径向A上径向长度为m_k的温度值；

为径向B上径向长度为m_k的温度值；

为径向C上径向长度为m_k的温度值；

为径向D上径向长度为m_k的温度值；

为径向长度为m₁时的温度平均值，即为软熔带根部的温度平均值；

为径向长度为m₁时的软熔带高度，即为软熔带根部高度；

Δh为不同径向长度之间软熔带高度的变化；

ΔT为不同径向长度之间的温度变化；

为径向长度为m_k时对应的软熔带高度。

δ为调节系数。

如上述记载，通过炉顶十字测温装置，设置4个径向来进行温度检测。通过计算4个径向上不同径向长度对应的软熔带实时高度1，结合软熔带根部高度2，则可以确认软熔带在高炉3内的位置和形状。将软熔带根部高度设置为初始高度或初始位置，软熔带根部高度对应的径向长度为m₁，此时径向长度最长。按照径向长度逐渐减小的设置，依次计算软熔带的高度，直到计算软熔带顶部高度为止，此时k＝n。最后再根据所有径向长度对应的软熔带高度判断软熔带的在高炉内的实时位置，根据所有的实时位置得到软熔带在高炉内的形状。高炉操作人员能够根据软熔带的实时位置和形状及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带形状和位置的变化对高炉炼铁过程的影响。

本申请实施例还提供了一种设备，该设备可以包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备执行图1所述的方法。在实际应用中，该设备可以作为终端设备，也可以作为服务器，终端设备的例子可以包括：智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准语音层面3，Moving Picture Experts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准语音层面4，Moving Picture Experts Group Audio Layer IV)播放器、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备等等，本申请实施例对于具体的设备不加以限制。

本申请实施例还提供了一种非易失性可读存储介质，该存储介质中存储有一个或多个模块(programs)，该一个或多个模块被应用在设备时，可以使得该设备执行本申请实施例的图1中数据计算方法所包含步骤的指令(instructions)。

图7为本申请一实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。如图所示，该终端设备可以包括：输入设备1100、第一处理器1101、输出设备1102、第一存储器1103和至少一个通信总线1104。通信总线1104用于实现元件之间的通信连接。第一存储器1103可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，第一存储器1103中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例的方法步骤。

可选的，上述第一处理器1101例如可以为中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，该第一处理器1101通过有线或无线连接耦合到上述输入设备1100和输出设备1102。

可选的，上述输入设备1100可以包括多种输入设备，例如可以包括面向用户的用户接口、面向设备的设备接口、软件的可编程接口、摄像头、传感器中至少一种。可选的，该面向设备的设备接口可以是用于设备与设备之间进行数据传输的有线接口、还可以是用于设备与设备之间进行数据传输的硬件插入接口(例如USB接口、串口等)；可选的，该面向用户的用户接口例如可以是面向用户的控制按键、用于接收语音输入的语音输入设备以及用户接收用户触摸输入的触摸感知设备(例如具有触摸感应功能的触摸屏、触控板等)；可选的，上述软件的可编程接口例如可以是供用户编辑或者修改程序的入口，例如芯片的输入引脚接口或者输入接口等；输出设备1102可以包括显示器、音响等输出设备。

在本实施例中，该终端设备的处理器包括用于执行各设备中语音识别装置各模块的功能，具体功能和技术效果参照上述实施例即可，此处不再赘述。

图8为本申请的一个实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。图8是对图7在实现过程中的一个具体的实施例。如图8所示，本实施例的终端设备可以包括第二处理器1201以及第二存储器1202。

第二处理器1201执行第二存储器1202所存放的计算机程序代码，实现上述实施例中图1所述方法。

第二存储器1202被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，例如消息，图片，视频等。第二存储器1202可能包含随机存取存储器(random access memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

可选地，第二处理器1201设置在处理组件1200中。该终端设备还可以包括：通信组件1203，电源组件1204，多媒体组件1205，语音组件1206，输入/输出接口1207和/或传感器组件1208。终端设备具体所包含的组件等依据实际需求设定，本实施例对此不作限定。

处理组件1200通常控制终端设备的整体操作。处理组件1200可以包括一个或多个第二处理器1201来执行指令，以完成上述数据处理方法中的全部或部分步骤。此外，处理组件1200可以包括一个或多个模块，便于处理组件1200和其他组件之间的交互。例如，处理组件1200可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1205和处理组件1200之间的交互。

电源组件1204为终端设备的各种组件提供电力。电源组件1204可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1205包括在终端设备和用户之间的提供一个输出接口的显示屏。在一些实施例中，显示屏可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果显示屏包括触摸面板，显示屏可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

语音组件1206被配置为输出和/或输入语音信号。例如，语音组件1206包括一个麦克风(MIC)，当终端设备处于操作模式，如语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部语音信号。所接收的语音信号可以被进一步存储在第二存储器1202或经由通信组件1203发送。在一些实施例中，语音组件1206还包括一个扬声器，用于输出语音信号。

输入/输出接口1207为处理组件1200和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1208包括一个或多个传感器，用于为终端设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1208可以检测到终端设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，用户与终端设备接触的存在或不存在。传感器组件1208可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在，包括检测用户与终端设备间的距离。在一些实施例中，该传感器组件1208还可以包括摄像头等。

通信组件1203被配置为便于终端设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个实施例中，该终端设备中可以包括SIM卡插槽，该SIM卡插槽用于插入SIM卡，使得终端设备可以登录GPRS网络，通过互联网与服务器建立通信。

由上可知，在图8实施例中所涉及的通信组件1203、语音组件1206以及输入/输出接口1207、传感器组件1208均可以作为图7实施例中的输入设备的实现方式。

综上所述，本发明设置一种软熔带计算方法、系统及设备，通过采集炉体高度和炉身静压，根据炉身高度和炉身静压建立软熔带高度计算模型，再通过软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。计算出软熔带根部高度后，将软熔带根部高度作为软熔带初始高度，根据软熔带的初始高度进行计算确定软熔带在高炉内的形状和位置。确定软熔带形状和位置后，高炉操作人员可以根据软熔带的形状和位置及早在软熔过程中采取保护措施，降低软熔带对高炉炼铁过程的影响。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种软熔带计算方法，其特征在于，包括有：

采集数据，至少包括采集高炉炉体高度、以及与炉体高度所对应的炉身静压；

根据所述炉体高度和所述炉身静压建立软熔带高度计算模型；

根据软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度。

2.根据权利要求1所述的软熔带计算方法，其特征在于：根据所述炉体高度和所述炉身静压建立软熔带高度计算模型，包括：

根据采集的炉体高度和炉身静压设置一二维数组；其中，炉体高度为二维数组中的横坐标或纵坐标，炉身静压为对应的另一坐标；

对所述二维数组进行拟合得到一连续曲线方程

根据所述连续曲线方程

得到所述软熔带高度计算模型；

其中，x表示连续曲线方程的横坐标值，y表示连续曲线方程的纵坐标值。

3.根据权利要求2所述的软熔带计算方法，其特征在于：根据软熔带高度计算模型计算软熔带根部高度，包括：

计算所述连续曲线方程的拐点，所述拐点对应的炉体高度值为软熔带根部高度值。

4.根据权利要求2或3所述的软熔带计算方法，其特征在于，还包括判断软熔带根部高度是否位于预设范围内，若软熔带根部高度未位于预设范围内，则放弃本次计算出的软熔带根部高度。

5.根据权利要求4所述的软熔带计算方法，其特征在于，还包括有对位于预设范围内的软熔带根部高度进行平滑处理；其中，平滑处理包括有：

式中，f_cozoold为软熔带的历史根部高度；f′_cozo为位于预设范围的软熔带根部高度；f″_cozo为平滑处理后软熔带的根部高度。

6.根据权利要求2或3所述的软熔带计算方法，其特征在于，还包括有：沿高炉径向方向采集高炉在不同径向的温度，以及采集高炉在同一径向上不同径向长度的温度；

将软熔带根部高度设置为软熔带初始高度，若采集的温度分布与软熔带形状分布一致，则根据所述软熔带根部高度和采集的温度，计算软熔带形状。

7.根据权利要求6所述的软熔带计算方法，其特征在于，计算软熔带在高炉内的不同径向的高度，包括：

式中，

为径向长度m_k时的温度平均值，i＝1，2，3，…，n；

为第1个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第2个径向上径向长度为m_k的温度值；

为第i个径向上径向长度为m_k的温度值；

为径向长度为m₁时的温度平均值；

为径向长度为m₁时的软熔带高度；

Δh为不同径向长度之间软熔带高度的变化；

ΔT为不同径向长度之间的温度变化；

为径向长度为m_k时对应的软熔带高度；

δ为调节系数。

8.一种软熔带计算系统，其特征在于，包括有：

数据采集模块，用于采集数据；至少包括采集高炉炉体高度、与炉体高度所对应的炉身静压、高炉在不同径向的温度、以及高炉在同一径向上不同径向长度的温度；

计算模块，与所述数据采集模块连接；所述计算模块包括有用于计算软熔带根部高度的高度计算单元和用于计算软熔带形状的形状计算单元；所述高度计算单元包括有根据所述炉体高度和所述炉身静压建立的用于计算软熔带根部高度的软熔带高度计算模型；所述形状计算单元与所述高度计算单元连接，用于根据所述高度计算单元计算的软熔带根部高度和数据采集模块采集的温度，计算软熔带形状。

9.一种设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；和

其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备执行如权利要求1-7中一个或多个所述的方法。

10.一个或多个机器可读介质，其特征在于，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行如权利要求1-7中一个或多个所述的方法。

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