CN114045369B - 提高块矿比例的高炉炼铁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高块矿比例的高炉炼铁方法，包括，步骤S1，备料运输；步骤S2，高炉填料；步骤S3，输粉输氧；步骤S4，铁水出炉。在所述步骤S2中本发明通过设置布料设备对高炉填料时各原料的布置量与布置位置进行控制，通过设置所述红外测距装置检测原料的料层高度，通过设置所述中控模块将原料的料层高度与其内部设置的标准料层高度进行对比，以对布料速度进行调节，同时根据原料在高炉中中心料层厚度与边缘料层厚度对布料旋转的速度进行调节，通过检测料顶温度对原料布料的量进行控制，使在利用高炉进行炼铁时，加料的过程根据实际情况调节改变，使原料在高炉能够更快速的融化还原，可以提高块矿在高炉炼铁时的使用比例。

Description

提高块矿比例的高炉炼铁方法

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种提高块矿比例的高炉炼铁方法。

背景技术

中国的高炉炼铁行业以近于饱和，尽管有着世界最高的产量，但不论是生产成本还是经济收益都差于世界水平，从而导致在世界市场的竞争力不足，对高炉炼铁的可持续发展铺满障碍，其中先进的高炉炼铁厂与落后的高炉炼铁厂共存，并且中小型高炉过多，存在着不符合规定的高炉炼铁厂，在生产上无法做到低成本、低消耗、低污染，无视市场的饱和状态，最终导致供大于求，成品低廉。

目前，国内的高炉冶炼的铁矿石使用结构一般为烧结矿、球团矿、块矿、焦炭，受市场竞争及资源劣化的影响，高炉在生产中需要提高块矿比例代替人造富矿特别是高价球团矿，以降低炼铁成本，同时提高高炉炼铁时的块矿使用比例也可以减少其他原料的比例，减少其他原料的加工步骤，进而提高资源利用率，也减少了污染物的排放。

发明内容

为此，本发明提供一种提高块矿比例的高炉炼铁方法，用以克服现有技术中由于对加料过程控制不足导致块矿的使用比例较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种提高块矿比例的高炉炼铁方法，包括，

步骤S1，备料运输，将烧结矿、球团矿、块矿、焦炭在加料槽中准备，并由料车运输至高炉顶部；

步骤S2，高炉填料，将烧结矿、球团矿、块矿、焦炭倒入至高炉顶部布料设备的存料箱中，由所述布料设备向高炉内进行布料，布料设备内设置有控制各原料在高炉内的布置位置的旋转布料器，和用以调节填料工作过程的中控模块；

步骤S3，输粉输氧，向燃烧的高炉内吹入煤粉与高纯氧气；

步骤S4，铁水出炉，将铁水从炉前导出；

所述步骤S2中包括，

步骤S21，根据高炉内的实时料层高度对所述布料设备的初始布料速度进行调节，所述旋转布料器前端设置有红外测距装置，红外测距装置检测高炉内的实时料层高度，并将结果传递至所述中控模块，中控模块内部设有标准料层高度与标准料层高度差，中控模块根据实时料层高度与标准料层高度、标准料层高度差的对比结果对所述布料设备的初始布料速度进行调节；所述中控模块内还设有所述旋转布料器的初始旋转速度，当中控模块对所述布料设备的初始布料速度调节时，中控模块根据初始布料速度与设定的初始旋转速度对旋转布料器的初始旋转速度进行调节；

步骤S22，所述红外测距装置检测高炉内中心料层厚度，检测并计算高炉内边缘料层平均厚度，所述中控模块根据中心料层厚度与边缘料层平均厚度的对比结果对所述旋转布料器的旋转速度进行调节；所述中控模块内设有第一料层厚度差与第二料层厚度差，中控模块根据中心料层厚度与边缘料层平均厚度计算料层实时厚度差，中控模块将料层实时厚度差与第一料层厚度差与第二料层厚度差进行对比，并根据对比结果对旋转布料器的旋转速度进行调节；

步骤S23，所述中控模块内设有换料厚度，中控模块根据高炉中心料层厚度与换料厚度的对比结果控制所述布料设备切换布料种类；所述旋转布料器前端设置有温度检测装置，所述温度检测装置检测高炉中原料顶部的实时料顶温度，所述中控模块内设有高炉中原料顶部的标准料顶温度与标准料顶温度差，中控模块根据实时料顶温度与标准料顶温度、标准料顶温度差进行计算对比，中控模块根据对比结果对设定的换料厚度进行调节，以控制原料布置过程中的原料布置量与原料布置位置。

所述旋转布料器上部设置有阻断挡板，用以控制所述储料箱停止对旋转布料器的原料供给；所述阻断挡板下方设置有旋转电机，用以带动所述旋转布料器转动；所述旋转布料器的下部侧面开设有出料口，用以排出原料。

进一步地，在所述步骤S21中，中控模块内设有任意一原料的标准料层高度Hb与标准料层高度差ΔHb，所述红外测距装置检测实时料层高度Hs，所述中控模块根据实时料层高度Hs与标准料层高度Hb计算实时料层高度差ΔHs，ΔHs＝|Hb-Hs|，中控模块将实时料层高度差ΔHs与标准料层高度差ΔHb进行对比，

当ΔHs≤ΔHb时，所述中控模块判断料层实时高度在标准范围内，中控模块不对所述布料设备的布料速度进行调节；

当ΔHs＞ΔHb时，所述中控模块判断料层实时高度不在标准范围内，中控模块将实时料层高度Hs与标准料层高度Hb进行对比，通过对比结果对所述布料设备的布料速度进行调节。

进一步地，所述中控模块内设有初始布料速度Vc，当所述中控模块判断料层实时高度不在标准范围内时，中控模块将实时料层高度Hs与标准料层高度Hb进行对比，

当Hs＞Hb时，所述中控模块判断实时料层高度高于标准料层高度，中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’，Vc’＝Vc×(1-ΔHs/Hb)；

当Hs＜Hb时，所述中控模块判断实时料层高度低于标准料层高度，中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’，Vc’＝Vc×(1+ΔHs/Hs)。

进一步地，所述中控模块内设有所述布料设备的初始旋转速度Wc，当所述中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’时，中控模块将所述旋转布料器的初始旋转速度调整为Wc’，Wc’＝Wc×(Vc/Vc’)。

进一步地，在所述步骤S22中，所述红外测距装置检测高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz，所述中控模块将高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz进行对比，

当Ha≤Hz时，所述中控模块判断高炉内中心位置料层未高于高炉内边缘位置料层，中控模块将控制所述旋转布料器停止旋转，对高炉内中心位置持续布料；

当Ha＞Hz时，所述中控模块判断高炉内中心位置料层高于高炉内边缘位置料层，中控模块根据高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz对所述旋转布料器的旋转速度进行调节。

进一步地，所述中控模块内设有第一料层厚度差Hn与第二料层厚度差Hm，其中，Hn＜Hm，当所述中控模块判断高炉内中心位置料层高于高炉内边缘位置料层时，中控模块根据中心料层厚度Ha与边缘料层平均厚度Hz计算料层实时厚度差Ht，Ht＝Ha-Hz，中控模块将料层实时厚度差Ht与第一料层厚度差Hn与第二料层厚度差Hm进行对比，

当Ht＜Hn时，所述中控模块判断料层实时厚度差低于标准范围，中控模块将所述旋转布料器的旋转速度调整为Wc”，Wc”＝Wc’×[1-(Hn-Ht)/Hn]；

当Hn≤Ht≤Hm时，所述中控模块判断料层实时厚度差在标准范围内，中控模块不对所述旋转布料器的旋转速度进行调节；

当Ht＞Hm时，所述中控模块判断料层实时厚度差高于标准范围，中控模块将所述旋转布料器的旋转速度调整为Wc”，Wc”＝Wc’+Wc’×[Ht-(Hn+Hm)/2]/Ht。

进一步地，在所述步骤S23中，所述中控模块内设有换料厚度Hq，中控模块将高炉中心料层厚度Ha与换料厚度Hq进行对比，

当Hq≤Ha时，所述中控模块判断高炉中心料层厚度达到换料厚度标准，中控模块将控制所述布料设备切换布料种类；

当Hq＞Ha时，所述中控模块判断高炉中心料层厚度未达到换料厚度标准，中控模块将根据高炉中原料顶部的实时温度对换料厚度Hq进行调整。

进一步地，所述中控模块内设有高炉中原料顶部的标准料顶温度Tb与标准料顶温度差ΔTb，所述温度检测装置检测高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts，中控模块根据标准料顶温度Tb与实时料顶温度Ts计算实时料顶温度差ΔTs，ΔTs＝|Tb-Ts|，中控模块将实时料顶温度差ΔTs与标准料顶温度差ΔTb进行对比，

当ΔTs≤ΔTb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度在标准范围内，中控模块不对其内部设定的换料厚度Hq进行调节；

当ΔTs＞ΔTb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度不在标准范围内，中控模块将根据高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts与标准料顶温度Tb对换料厚度Hq进行调节。

进一步地，当所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度不在标准范围内时，所述中控模块将高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts与标准料顶温度Tb进行对比，

当Ts＞Tb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度高于标准料顶温度，所述中控模块将换料厚度调整为Hq’，Hq’＝Hq×[1+(Ts-Tb)/Ts]；

当Ts＜Tb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度低于标准料顶温度，所述中控模块将换料厚度调整为Hq’，Hq’＝Hq×[1-(Tb-Ts)/Tb]。

进一步地，所述中控模块内设有最大换料厚度Hqa与最小换料厚度Hqz，其中，Hqa＞Hqz，当所述中控模块将换料厚度调整为Hq’时，中控模块将换料厚度Hq’与最大换料厚度Hqa、最小换料厚度Hqz进行对比，

当Hq’＞Hqa时，所述中控模块判断调节后的换料厚度高于最大换料厚度，中控模块将换料厚度调整为Hq”，Hq”＝Hqa；

当Hq’＜Hqz时，所述中控模块判断调节后的换料厚度低于最小换料厚度，中控模块将换料厚度调整为Hq”，Hq”＝Hqz；

当Hqz≤Hq’≤Hqa时，所述中控模块判断调节后的换料厚度在标准的范围内，中控模块根据换料厚度Hq’与所述红外测距装置检测的中心料层厚度Ha，控制所述布料设备切换布料种类。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在向高炉内布置原料的过程中设置所述布料设备使布料的过程中各原料量与各原料的布置位置可控可调节，通过设置红外测距装置实时检测高炉内的料层高度，通过高炉内的料层高度调节布料的速度，能够使高炉底部正在融化的原料减小压力影响，使底部的原料融化于还原反应更加充分，通过控制旋转布料器的转速控制原料在高炉中料层的位置，可以使重要原料更快升温，也可以使辅助燃料在燃烧过程中发挥更大的热量，减少能源消耗，同时根据设定的换料厚度与实时的中心料层厚度进行对比，控制各原料的布置量，以免影响铁水的成分，以及因此产生的质量问题，又根据实时的料顶温度对设定的换料厚度进行微调节，应对不同状态的实际情况控制输入的原料量，通过智能的控制检测调节，能够在高炉炼铁时使使用的块矿比例提高，同时又不影响高炉炼铁过程以及产出铁水的质量。

进一步地，通过检测设置标准料层高度，可以判断实时料层高度的状态，当判断实时料层高度在标准范围内时，不对所述布料设备的布料速度进行调节，当判断实时料层高度不在标准范围内时，根据实际的料层高度与标准料层高度的具体差值对布料设备的布料速度进行调节，同时通过设置标准料层高度差将实时的料层高度控制在一定的范围内，避免了不必要的调节过程，减少调试布料设备的时间，从而提高了工作效率。

进一步地，在判断实时料层高度补在标准范围内时，所述中控模块将实时料层高度与标准料层高度进行对比，当判断实时料层高度高于标准料层高度时，表明布料的速度过快，将所述布料设备的初始布料速度降低，可以使料层高度达到标准范围，当判断实时料层高度低于标准料层高度，表明布料的速度过慢，将所述布料设备的初始布料速度提高，可以使料层高度达到标准范围，保障了所述布料设备的正常运行，同时智能有效的控制了原料的布置量。进一步地，

进一步地，当所述中控模块对所述布料设备的初始布料速度调节后，由于初始布料速度与所述旋转布料器的初始旋转速度成比例，中控模块对旋转布料器的初始旋转速度按初始布料速度的条件程度进行调节，保障了所述布料设备的正常运行。

尤其，通过检测高炉中心料层厚度与高炉边缘料层平均厚度计算高炉内中心位置与边缘位置的料层相差厚度，将高炉中心料层厚度与高炉边缘料层平均厚度进行对比，在中心位置的料层厚度较低时，通过使所述旋转布料器停止旋转，持续对高炉中心位置进行布料，使中心位置的料层厚度提升，同时在高炉内边缘位置料层厚度较低的情况下，对高炉中心料层厚度与高炉边缘料层平均厚度的实际情况进行对比，可以控制高炉内原料料层的厚度位置，也保障了所述布料设备的正常运行。

进一步地，通过在所述中控模块内设置第一料层厚度差与第二料层厚度差，并根据第一料层厚度差与第二料层厚度差将高炉内中心料层与边缘料层的厚度差调节在可控范围内，由于高炉内中心位置的温度较为稳定，将中心位置布置较厚的料层，可以使原料融化的过程更快，提高了高炉炼铁的效率。

进一步地，通过在所述中控模块内设置换料厚度，并将换料厚度与高炉中心料层厚度进行对比，以确定该种原料的输入量，由于高炉内的中心料层厚度较厚，所以采用中心料层厚度与换料厚度进行对比，保障了该种原料的加入量不会过多，保障了铁水的质量不受到影响。

尤其，通过检测高炉内原料顶部实时温度与设定的标准料顶温度进行对比，并根据对比的结果对中控模块内部设定的换料厚度进行调节，可以使所述布料设备能够根据实时的高炉内铁水熔化的情况对各种原料的加料量进行控制，避免了由于实际炉内情况变化而造成热量浪费，及时调整原料的输入量，提高了能源的利用率。

进一步地，通过将高炉中原料顶部的实时料顶温度与标准料顶温度进行对比，在高炉中原料顶部的实时料顶温度较低时，降低换料厚度，以减少该原料的加入量，保障了高炉内的原料能够充分的融化还原，提高了铁水的质量，同时在高炉中原料顶部的实时料顶温度较高时，提高换料厚度，以提高该原料的加入量，避免高炉内的热量浪费，进一步提高了能源的利用率。

尤其，通过在所述中控模块内设置最大换料厚度与最小换料厚度，并与设定调节后的换料厚度进行对比，将换料厚度设置上限与下限，避免出现由于调节过程与实际情况出现偏差时，调节的换料厚度过大或过小，导致该种原料的输入量过低或过高，影响产出铁水的质量与成分的问题，通过将换料厚度设置上限与下限，保障了所述布料设备能够正常运行，同时也将该种原料的布置量控制在一定范围内，不影响产出铁水的质量。

附图说明

图1为本发明所述提高块矿比例的高炉炼铁方法的流程图；

图2为本发明所述布料设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1与图2所示，其中，图1为本发明所述提高块矿比例的高炉炼铁方法的流程图，图2为本发明所述布料设备的结构示意图，本发明公布一种提高块矿比例的高炉炼铁方法，包括，

步骤S1，备料运输，将烧结矿、球团矿、块矿、焦炭在加料槽中准备，并由料车运输至高炉顶部；

步骤S2，高炉填料，将烧结矿、球团矿、块矿、焦炭倒入至高炉顶部布料设备的存料箱1中，由所述布料设备向高炉内进行布料，布料设备内设置有控制各原料在高炉内的布置位置的旋转布料器2，和用以调节填料工作过程的中控模块(图中未画出)；

步骤S3，输粉输氧，向燃烧的高炉内吹入煤粉与高纯氧气；

步骤S4，铁水出炉，将铁水从炉前导出；

所述步骤S2中包括，

步骤S21，根据高炉内的实时料层高度对所述布料设备的初始布料速度进行调节，所述旋转布料器2前端设置有红外测距装置3，红外测距装置3检测高炉内的实时料层高度，并将结果传递至所述中控模块，中控模块内部设有标准料层高度与标准料层高度差，中控模块根据实时料层高度与标准料层高度、标准料层高度差的对比结果对所述布料设备的初始布料速度进行调节；所述中控模块内还设有所述旋转布料器2的初始旋转速度，当中控模块对所述布料设备的初始布料速度调节时，中控模块根据初始布料速度与设定的初始旋转速度对旋转布料器2的初始旋转速度进行调节；

步骤S22，所述红外测距装置3检测高炉内中心料层厚度，检测并计算高炉内边缘料层平均厚度，所述中控模块根据中心料层厚度与边缘料层平均厚度的对比结果对所述旋转布料器2的旋转速度进行调节；所述中控模块内设有第一料层厚度差与第二料层厚度差，中控模块根据中心料层厚度与边缘料层平均厚度计算料层实时厚度差，中控模块将料层实时厚度差与第一料层厚度差与第二料层厚度差进行对比，并根据对比结果对旋转布料器2的旋转速度进行调节；

步骤S23，所述中控模块内设有换料厚度，中控模块根据高炉中心料层厚度与换料厚度的对比结果控制所述布料设备切换布料种类；所述旋转布料器2前端设置有温度检测装置4，所述温度检测装置4检测高炉中原料顶部的实时料顶温度，所述中控模块内设有高炉中原料顶部的标准料顶温度与标准料顶温度差，中控模块根据实时料顶温度与标准料顶温度、标准料顶温度差进行计算对比，中控模块根据对比结果对设定的换料厚度进行调节，以控制原料布置过程中的原料布置量与原料布置位置。

所述旋转布料器2上部设置有阻断挡板6，用以控制所述储料箱停止对旋转布料器2的原料供给；所述阻断挡板6下方设置有旋转电机5，用以带动所述旋转布料器2转动；所述旋转布料器2的下部侧面开设有出料口7，用以排出原料。

通过在向高炉内布置原料的过程中设置所述布料设备使布料的过程中各原料量与各原料的布置位置可控可调节，通过设置红外测距装置3实时检测高炉内的料层高度，通过高炉内的料层高度调节布料的速度，能够使高炉底部正在融化的原料减小压力影响，使底部的原料融化于还原反应更加充分，通过控制旋转布料器2的转速控制原料在高炉中料层的位置，可以使重要原料更快升温，也可以使辅助燃料在燃烧过程中发挥更大的热量，减少能源消耗，同时根据设定的换料厚度与实时的中心料层厚度进行对比，控制各原料的布置量，以免影响铁水的成分，以及因此产生的质量问题，又根据实时的料顶温度对设定的换料厚度进行微调节，应对不同状态的实际情况控制输入的原料量，通过智能的控制检测调节，能够在高炉炼铁时使使用的块矿比例提高，同时又不影响高炉炼铁过程以及产出铁水的质量。

具体而言，在所述步骤S21中，中控模块内设有任意一原料的标准料层高度Hb与标准料层高度差ΔHb，所述红外测距装置3检测实时料层高度Hs，所述中控模块根据实时料层高度Hs与标准料层高度Hb计算实时料层高度差ΔHs，ΔHs＝|Hb-Hs|，中控模块将实时料层高度差ΔHs与标准料层高度差ΔHb进行对比，

当ΔHs≤ΔHb时，所述中控模块判断料层实时高度在标准范围内，中控模块不对所述布料设备的布料速度进行调节；

当ΔHs＞ΔHb时，所述中控模块判断料层实时高度不在标准范围内，中控模块将实时料层高度Hs与标准料层高度Hb进行对比，通过对比结果对所述布料设备的布料速度进行调节。

通过检测设置标准料层高度，可以判断实时料层高度的状态，当判断实时料层高度在标准范围内时，不对所述布料设备的布料速度进行调节，当判断实时料层高度不在标准范围内时，根据实际的料层高度与标准料层高度的具体差值对布料设备的布料速度进行调节，同时通过设置标准料层高度差将实时的料层高度控制在一定的范围内，避免了不必要的调节过程，减少调试布料设备的时间，从而提高了工作效率。

具体而言，所述中控模块内设有初始布料速度Vc，当所述中控模块判断料层实时高度不在标准范围内时，中控模块将实时料层高度Hs与标准料层高度Hb进行对比，

当Hs＞Hb时，所述中控模块判断实时料层高度高于标准料层高度，中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’，Vc’＝Vc×(1-ΔHs/Hb)；

当Hs＜Hb时，所述中控模块判断实时料层高度低于标准料层高度，中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’，Vc’＝Vc×(1+ΔHs/Hs)。

在判断实时料层高度补在标准范围内时，所述中控模块将实时料层高度与标准料层高度进行对比，当判断实时料层高度高于标准料层高度时，表明布料的速度过快，将所述布料设备的初始布料速度降低，可以使料层高度达到标准范围，当判断实时料层高度低于标准料层高度，表明布料的速度过慢，将所述布料设备的初始布料速度提高，可以使料层高度达到标准范围，保障了所述布料设备的正常运行，同时智能有效的控制了原料的布置量。

具体而言，所述中控模块内设有所述旋转布料器2的初始旋转速度Wc，当所述中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’时，中控模块将旋转布料器2的初始旋转速度调整为Wc’，Wc’＝Wc×(Vc/Vc’)。

当所述中控模块对所述布料设备的初始布料速度调节后，由于初始布料速度与所述旋转布料器2的初始旋转速度成比例，中控模块对旋转布料器2的初始旋转速度按初始布料速度的条件程度进行调节，保障了所述布料设备的正常运行。

具体而言，在所述步骤S22中，所述红外测距装置3检测高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz，所述中控模块将高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz进行对比，

当Ha≤Hz时，所述中控模块判断高炉内中心位置料层未高于高炉内边缘位置料层，中控模块将控制所述旋转布料器2停止旋转，对高炉内中心位置持续布料；

当Ha＞Hz时，所述中控模块判断高炉内中心位置料层高于高炉内边缘位置料层，中控模块根据高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz对所述旋转布料器2的旋转速度进行调节。

通过检测高炉中心料层厚度与高炉边缘料层平均厚度计算高炉内中心位置与边缘位置的料层相差厚度，将高炉中心料层厚度与高炉边缘料层平均厚度进行对比，在中心位置的料层厚度较低时，通过使所述旋转布料器2停止旋转，持续对高炉中心位置进行布料，使中心位置的料层厚度提升，同时在高炉内边缘位置料层厚度较低的情况下，对高炉中心料层厚度与高炉边缘料层平均厚度的实际情况进行对比，可以控制高炉内原料料层的厚度位置，也保障了所述布料设备的正常运行。

具体而言，所述中控模块内设有第一料层厚度差Hn与第二料层厚度差Hm，其中，Hn＜Hm，当所述中控模块判断高炉内中心位置料层高于高炉内边缘位置料层时，中控模块根据中心料层厚度Ha与边缘料层平均厚度Hz计算料层实时厚度差Ht，Ht＝Ha-Hz，中控模块将料层实时厚度差Ht与第一料层厚度差Hn与第二料层厚度差Hm进行对比，

当Ht＜Hn时，所述中控模块判断料层实时厚度差低于标准范围，中控模块将所述旋转布料器2的旋转速度调整为Wc”，Wc”＝Wc’×[1-(Hn-Ht)/Hn]；

当Hn≤Ht≤Hm时，所述中控模块判断料层实时厚度差在标准范围内，中控模块不对所述旋转布料器2的旋转速度进行调节；

当Ht＞Hm时，所述中控模块判断料层实时厚度差高于标准范围，中控模块将所述旋转布料器2的旋转速度调整为Wc”，Wc”＝Wc’+Wc’×[Ht-(Hn+Hm)/2]/Ht。

通过在所述中控模块内设置第一料层厚度差与第二料层厚度差，并根据第一料层厚度差与第二料层厚度差将高炉内中心料层与边缘料层的厚度差调节在可控范围内，由于高炉内中心位置的温度较为稳定，将中心位置布置较厚的料层，可以使原料融化的过程更快，提高了高炉炼铁的效率。

具体而言，在所述步骤S23中，所述中控模块内设有换料厚度Hq，中控模块将高炉中心料层厚度Ha与换料厚度Hq进行对比，

当Hq≤Ha时，所述中控模块判断高炉中心料层厚度达到换料厚度标准，中控模块将控制所述布料设备切换布料种类；

当Hq＞Ha时，所述中控模块判断高炉中心料层厚度未达到换料厚度标准，中控模块将根据高炉中原料顶部的实时温度对换料厚度Hq进行调整。

通过在所述中控模块内设置换料厚度，并将换料厚度与高炉中心料层厚度进行对比，以确定该种原料的输入量，由于高炉内的中心料层厚度较厚，所以采用中心料层厚度与换料厚度进行对比，保障了该种原料的加入量不会过多，保障了铁水的质量不受到影响。

具体而言，所述中控模块内设有高炉中原料顶部的标准料顶温度Tb与标准料顶温度差ΔTb，所述温度检测装置4检测高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts，中控模块根据标准料顶温度Tb与实时料顶温度Ts计算实时料顶温度差ΔTs，ΔTs＝|Tb-Ts|，中控模块将实时料顶温度差ΔTs与标准料顶温度差ΔTb进行对比，

当ΔTs≤ΔTb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度在标准范围内，中控模块不对其内部设定的换料厚度Hq进行调节；

当ΔTs＞ΔTb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度不在标准范围内，中控模块将根据高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts与标准料顶温度Tb对换料厚度Hq进行调节。

通过检测高炉内原料顶部实时温度与设定的标准料顶温度进行对比，并根据对比的结果对中控模块内部设定的换料厚度进行调节，可以使所述布料设备能够根据实时的高炉内铁水熔化的情况对各种原料的加料量进行控制，避免了由于实际炉内情况变化而造成热量浪费，及时调整原料的输入量，提高了能源的利用率。

具体而言，当所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度不在标准范围内时，所述中控模块将高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts与标准料顶温度Tb进行对比，

当Ts＞Tb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度高于标准料顶温度，所述中控模块将换料厚度调整为Hq’，Hq’＝Hq×[1+(Ts-Tb)/Ts]；

当Ts＜Tb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度低于标准料顶温度，所述中控模块将换料厚度调整为Hq’，Hq’＝Hq×[1-(Tb-Ts)/Tb]。

通过将高炉中原料顶部的实时料顶温度与标准料顶温度进行对比，在高炉中原料顶部的实时料顶温度较低时，降低换料厚度，以减少该原料的加入量，保障了高炉内的原料能够充分的融化还原，提高了铁水的质量，同时在高炉中原料顶部的实时料顶温度较高时，提高换料厚度，以提高该原料的加入量，避免高炉内的热量浪费，进一步提高了能源的利用率。

具体而言，所述中控模块内设有最大换料厚度Hqa与最小换料厚度Hqz，其中，Hqa＞Hqz，当所述中控模块将换料厚度调整为Hq’时，中控模块将换料厚度Hq’与最大换料厚度Hqa、最小换料厚度Hqz进行对比，

当Hq’＞Hqa时，所述中控模块判断调节后的换料厚度高于最大换料厚度，中控模块将换料厚度调整为Hq”，Hq”＝Hqa；

当Hq’＜Hqz时，所述中控模块判断调节后的换料厚度低于最小换料厚度，中控模块将换料厚度调整为Hq”，Hq”＝Hqz；

当Hqz≤Hq’≤Hqa时，所述中控模块判断调节后的换料厚度在标准的范围内，中控模块根据换料厚度Hq’与所述红外测距装置3检测的中心料层厚度Ha，控制所述布料设备切换布料种类。

通过在所述中控模块内设置最大换料厚度与最小换料厚度，并与设定调节后的换料厚度进行对比，将换料厚度设置上限与下限，避免出现由于调节过程与实际情况出现偏差时，调节的换料厚度过大或过小，导致该种原料的输入量过低或过高，影响产出铁水的质量与成分的问题，通过将换料厚度设置上限与下限，保障了所述布料设备能够正常运行，同时也将该种原料的布置量控制在一定范围内，不影响产出铁水的质量。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种提高块矿比例的高炉炼铁方法，其特征在于，包括，

步骤S1，备料运输，将烧结矿、球团矿、块矿、焦炭在加料槽中准备，并由料车运输至高炉顶部；

步骤S2，高炉填料，将烧结矿、球团矿、块矿、焦炭倒入至高炉顶部布料设备的存料箱中，由所述布料设备向高炉内进行布料，布料设备内设置有控制各原料在高炉内的布置位置的旋转布料器，和用以调节填料工作过程的中控模块；

步骤S3，输粉输氧，向燃烧的高炉内吹入煤粉与高纯氧气；

步骤S4，铁水出炉，将铁水从炉前导出；

所述步骤S2中包括，

步骤S21，根据高炉内的实时料层高度对所述布料设备的初始布料速度进行调节，所述旋转布料器前端设置有红外测距装置，红外测距装置检测高炉内的实时料层高度，并将结果传递至所述中控模块，中控模块内部设有标准料层高度与标准料层高度差，中控模块根据实时料层高度与标准料层高度、标准料层高度差的对比结果对所述布料设备的初始布料速度进行调节；所述中控模块内还设有所述旋转布料器的初始旋转速度，当中控模块对所述布料设备的初始布料速度调节时，中控模块根据初始布料速度与设定的初始旋转速度对旋转布料器的初始旋转速度进行调节；

步骤S22，所述红外测距装置检测高炉内中心料层厚度，检测并计算高炉内边缘料层平均厚度，所述中控模块根据中心料层厚度与边缘料层平均厚度的对比结果对所述旋转布料器的旋转速度进行调节；所述中控模块内设有第一料层厚度差与第二料层厚度差，中控模块根据中心料层厚度与边缘料层平均厚度计算料层实时厚度差，中控模块将料层实时厚度差与第一料层厚度差与第二料层厚度差进行对比，并根据对比结果对旋转布料器的旋转速度进行调节；

步骤S23，所述中控模块内设有换料厚度，中控模块根据高炉中心料层厚度与换料厚度的对比结果控制所述布料设备切换布料种类；所述旋转布料器前端设置有温度检测装置，所述温度检测装置检测高炉中原料顶部的实时料顶温度，所述中控模块内设有高炉中原料顶部的标准料顶温度与标准料顶温度差，中控模块根据实时料顶温度与标准料顶温度、标准料顶温度差进行计算对比，中控模块根据对比结果对设定的换料厚度进行调节，以控制原料布置过程中的原料布置量与原料布置位置;

在所述步骤S21中，中控模块内设有任意一原料的标准料层高度Hb与标准料层高度差ΔHb，所述红外测距装置检测实时料层高度Hs，所述中控模块根据实时料层高度Hs与标准料层高度Hb计算实时料层高度差ΔHs，ΔHs=|Hb-Hs|，中控模块将实时料层高度差ΔHs与标准料层高度差ΔHb进行对比，

当ΔHs≤ΔHb时，所述中控模块判断料层实时高度在标准范围内，中控模块不对所述布料设备的布料速度进行调节；

当ΔHs＞ΔHb时，所述中控模块判断料层实时高度不在标准范围内，中控模块将实时料层高度Hs与标准料层高度Hb进行对比，通过对比结果对所述布料设备的布料速度进行调节;

所述中控模块内设有初始布料速度Vc，当所述中控模块判断料层实时高度不在标准范围内时，中控模块将实时料层高度Hs与标准料层高度Hb进行对比，

当Hs＞Hb时，所述中控模块判断实时料层高度高于标准料层高度，中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’，Vc’=Vc×（1-ΔHs/Hb）；

当Hs＜Hb时，所述中控模块判断实时料层高度低于标准料层高度，中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’，Vc’=Vc×（1+ΔHs/Hs）;

所述中控模块内设有所述布料设备的初始旋转速度Wc，当所述中控模块将所述布料设备的初始布料速度调整为Vc’时，中控模块将所述旋转布料器的初始旋转速度调整为Wc’，Wc’=Wc×（Vc/Vc’）;

在所述步骤S22中，所述红外测距装置检测高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz，所述中控模块将高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz进行对比，

当Ha≤Hz时，所述中控模块判断高炉内中心位置料层未高于高炉内边缘位置料层，中控模块将控制所述旋转布料器停止旋转，对高炉内中心位置持续布料；

当Ha＞Hz时，所述中控模块判断高炉内中心位置料层高于高炉内边缘位置料层，中控模块根据高炉中心料层厚度Ha与高炉边缘料层平均厚度Hz对所述旋转布料器的旋转速度进行调节;

所述中控模块内设有第一料层厚度差Hn与第二料层厚度差Hm，其中，Hn＜Hm，当所述中控模块判断高炉内中心位置料层高于高炉内边缘位置料层时，中控模块根据中心料层厚度Ha与边缘料层平均厚度Hz计算料层实时厚度差Ht，Ht=Ha-Hz，中控模块将料层实时厚度差Ht与第一料层厚度差Hn与第二料层厚度差Hm进行对比，

当Ht＜Hn时，所述中控模块判断料层实时厚度差低于标准范围，中控模块将所述旋转布料器的旋转速度调整为Wc”，Wc”=Wc’×[1-（Hn-Ht）/Hn];

当Hn≤Ht≤Hm时，所述中控模块判断料层实时厚度差在标准范围内，中控模块不对所述旋转布料器的旋转速度进行调节；

当Ht＞Hm时，所述中控模块判断料层实时厚度差高于标准范围，中控模块将所述旋转布料器的旋转速度调整为Wc”，Wc”=Wc’+Wc’×[Ht-（Hn＋Hm）/2]/Ht;

在所述步骤S23中，所述中控模块内设有换料厚度Hq，中控模块将高炉中心料层厚度Ha与换料厚度Hq进行对比，

当Hq≤Ha时，所述中控模块判断高炉中心料层厚度达到换料厚度标准，中控模块将控制所述布料设备切换布料种类；

当Hq＞Ha时，所述中控模块判断高炉中心料层厚度未达到换料厚度标准，中控模块将根据高炉中原料顶部的实时温度对换料厚度Hq进行调整;

所述中控模块内设有高炉中原料顶部的标准料顶温度Tb与标准料顶温度差ΔTb，所述温度检测装置检测高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts，中控模块根据标准料顶温度Tb与实时料顶温度Ts计算实时料顶温度差ΔTs，ΔTs=|Tb-Ts|，中控模块将实时料顶温度差ΔTs与标准料顶温度差ΔTb进行对比，

当ΔTs≤ΔTb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度在标准范围内，中控模块不对其内部设定的换料厚度Hq进行调节；

当ΔTs＞ΔTb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度不在标准范围内，中控模块将根据高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts与标准料顶温度Tb对换料厚度Hq进行调节;

当所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度不在标准范围内时，所述中控模块将高炉中原料顶部的实时料顶温度Ts与标准料顶温度Tb进行对比，

当Ts＞Tb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度高于标准料顶温度，所述中控模块将换料厚度调整为Hq’，Hq’=Hq×[1+（Ts-Tb）/Ts];

当Ts＜Tb时，所述中控模块判断高炉中原料顶部的实时料顶温度低于标准料顶温度，所述中控模块将换料厚度调整为Hq’，Hq’=Hq×[1-（Tb-Ts）/Tb]。

2.根据权利要求1所述的提高块矿比例的高炉炼铁方法，其特征在于，所述中控模块内设有最大换料厚度Hqa与最小换料厚度Hqz，其中，Hqa＞Hqz，当所述中控模块将换料厚度调整为Hq’时，中控模块将换料厚度Hq’与最大换料厚度Hqa、最小换料厚度Hqz进行对比，

当Hq’＞Hqa时，所述中控模块判断调节后的换料厚度高于最大换料厚度，中控模块将换料厚度调整为Hq”，Hq”=Hqa；

当Hq’＜Hqz时，所述中控模块判断调节后的换料厚度低于最小换料厚度，中控模块将换料厚度调整为Hq”，Hq”=Hqz；

当Hqz≤Hq’≤Hqa时，所述中控模块判断调节后的换料厚度在标准的范围内，中控模块根据换料厚度Hq’与所述红外测距装置检测的中心料层厚度Ha，控制所述布料设备切换布料种类。

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