CN114941044B - 一种2000级高炉管道的预测及处理方法 - Google Patents
一种2000级高炉管道的预测及处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114941044B CN114941044B CN202210580384.3A CN202210580384A CN114941044B CN 114941044 B CN114941044 B CN 114941044B CN 202210580384 A CN202210580384 A CN 202210580384A CN 114941044 B CN114941044 B CN 114941044B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- current
- target
- wind
- blast furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 47
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 40
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 3
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/24—Test rods or other checking devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
本申请实施例提供的2000级高炉管道的预测方法及处理方法，基于高炉的当前风量、当前风压、当前顶压及当前压差，依据第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数；并判断是否满足步骤S141、步骤S142、步骤S143、步骤S144、和步骤S145的条件，如果满足，则判定当前运行状况为即将发生管道的先兆，可以对高炉管道进行预警，继而及时采取调整措施，进而有效避免了高炉管道的发生。
Description
技术领域
本发明涉及化工高炉炼铁领域，具体涉及一种2000级高炉管道的预测及处理方法。
背景技术
高炉料柱透气性和风量不相适应，炉内形成局部区域出现强盛的煤气沟流，其他广大区域煤气流相对减弱，这种炉况称为“管道”。管道常常伴随崩料和塌料，因而会对高炉顺行产生破坏作用，最终造成高炉经济损失严重。因此非常有必要找到一种高炉管道的预测方法，在高炉管道发生前及时进行预警，提醒操作人员及时进行调节和控制，从而将高炉管道消灭在萌芽状态。
近年来，随着高炉大型化和装备水平的提高，设备功能在不断进步和完善。与此同时，高炉精料水平也显著提高，操作技术也有了很大的进步。在高炉生产中出现管道这类异常炉况已大为减少。但是，由于高炉生产系统十分庞杂，影响因素众多，有时几个不利因素不期而遇，可能会出现“祸不单行”，还是有可能酿成管道，给高炉生产带来巨大损失。
现有技术方案中，为了对高炉“管道”现象进行预测，相关研究人员研究出采用数学算法对高炉“管道”进行预测的技术方案，如采用二叉树分类器算法、孪生超球支持向量方法、PCA-ICA过程监测方法对高炉过程进行监测并设计出故障辨识指标、以及设计ABC(人工蜂群)算法对极限学习机(ELM)的输入权值和隐层阈值进行了参数优化，建立了最优极限学习机模型，并将实际生产数据带入最优极限学习机模型进而实现对高炉“管道”进行诊断。然而，这些方法均是采用数学算法进行高炉故障的诊断，缺乏高炉工艺规则的支撑，系统的漏报率和误报率很高，而且对电脑的性能要求很高。
因而，现有技术方案中缺少一种不依赖于电脑性能、针对高炉的实时数据，结合各个高炉的案例特征，对高炉的“管道”进行精准预测的技术方案。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缺少一种不依赖于电脑性能、针对高炉的实时数据，结合各个高炉的案例特征，对高炉的管道进行精准预测的技术方案缺陷，从而提供一种2000级高炉管道的预测及处理方法。
第一方面，根据本申请实施例提供一种2000级高炉管道的预测方法，包括：
步骤S12、获取高炉的当前运行参数，及第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数；所述当前运行参数包括当前风量、当前风压、当前顶压和当前压差；
步骤S141、如果第一预设时间段内风压的最大值与最小值的差值不低于目标风压差值，第一预设时间段内风量西格玛值不低于第一目标风量西格玛值，且不高于第二目标风量西格玛值；则
步骤S142、如果当前风量与第一预设时间段内任意时刻风量的差值中的最大值不低于目标风量差值，且当前风压与最大风量差值时刻对应的风压的差值不高于目标风压差值；当前压差与最大风量差值时刻对应的压差的差值不高于目标压差差值；则
步骤S143、如果当前风压与参考风压的差值不低于目标风压差值，且当前顶压与参考顶压的差值不低于目标顶压差值，且当前压差与参考压差的差值不高于目标压差差值；则
步骤S144、如果当前4个顶温平均值较上一个采集时刻4个顶温平均值的变化幅度不低于目标顶温变化幅度，且当前顶温中最大值与最小值的差值不低于目标顶温差值；则
步骤S145、如果第二预设时间段内发生崩滑料的次数不低于第一目标崩滑料次数；或者
第二预设时间段内探尺呆滞的次数不低于第一目标呆滞次数；或者
第二预设时间段内发生探尺工作不均现象的次数不低于目标探尺深浅交替次数；则
步骤S16、如果步骤S145成立，则所述当前运行参数均满足五个判断条件，则确定当前运行状况为发生管道现象前的征兆。
优选地，所述步骤S12中第一预设时间段为不低于当前时刻之前的30分钟，第二预设时间段为不低于当前时刻之前的2小时。
优选地，所述步骤S141中目标风压差值不低于10kPa，所述步骤S141中第一目标风量西格玛值不低于80，所述步骤S141中第二目标风量西格玛值不高于200。
优选地，所述步骤S142中的目标风量差值不低于200Nm3/min，所述步骤S142中的目标风压差值不高于6kPa，所述步骤S142中的目标压差差值不高于-5kPa。
优选地，所述步骤S143中的目标风压差值不低于15kPa，所述步骤S143中的目标顶压差值不低于20kPa，所述步骤S143中的当前压差与参考压差的目标压差差值不高于-5kPa。
优选地，所述步骤S144中的目标顶温变化幅度不低于60℃，所述步骤S144中的目标顶温差值不低于80℃。
优选地，所述步骤S145中的第一目标崩滑料次数不低于3次；
所述步骤S145中的第一目标呆滞次数不低于3次；
所述步骤S145中的目标探尺深浅交替次数不低于6次。
优选地，所述崩滑料的判断标准为：
浮尺时料线≥1.8m，且走料时间≤0.5min，且走料速度≥15.0cm/min；
所述探尺呆滞的判断标准为：
浮尺时料线≤1.45m，且走料时间≥2.5min，且走料速度≤6.0cm/min。
深浅尺交替的判断标准为：
两罐料的探尺差≥0.5m，而且料线≤2.0m。
优选地，所述方法，还包括：
获取高炉的历史数据，从所述历史数据中选取2000级别高炉管道的历史案例数据；其中，选取2000级别高炉管道的历史案例数据的标准是高炉顶压高于设定顶压10kPa以上；
针对历史案例数据，分析发生管道之前半小时至一小时内风压最大值与最小值的差值、风量的西格玛值、风量的变化、风压的变化、压差的变化、顶压变化、十字测温枪温度的变化、顶温平均值变化、顶温最大值与最小值的差值、热负荷变化、铸铁和铜冷却壁温度的变化，当前风压与参考风压的差值，当前顶压与参考顶压的差值，当前压差与参考压差的差值，以及探尺崩滑料的次数、料尺发生呆滞次数、探尺工作不均现象的次数；
基于针对所述历史案例数据的分析结果，确定步骤S141-步骤S145五个判断条件。
优选地，所述方法，还包括：
确定高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线；
基于确定的高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线，采用线性公式对其进行拟合，得到风压与风量的第一线性关系式、顶压与风量的第二线性关系式；
根据当前风量、所述第一线性关系式及第二线性关系式确定对应的参考风压和参考顶压；
根据所述参考风压和参考顶压相减得到参考压差。
第二方面，根据本申请实施例提供一种2000级高炉管道的处理方法，用于对上述任一项确定的当前运行状况为发生管道现象前的征兆的高炉的运行状况进行调整，所述处理方法，包括：
1)执行减氧减风过程，包括：
将富氧从正常富氧水平减小到正常富氧水平的80％；所述正常富氧水平为18000Nm3/h；
将风量从正常风量水平减小到正常风量水平的90％，直至管道消除；所述正常风量水平为4700Nm3/min；
如果在将富氧从正常富氧水平减小到正常富氧水平的80％、将风量从正常风量水平减小到正常风量水平的90％后预设时间段内管道依然未消除，则再次将富氧从正常富氧水平的80％左右减小到正常富氧水平的60％，将风量从正常风量水平的90％减小到正常水平的80％，同步将顶压减小10kPa，直到管道消除；
2)控制煤比，比正常煤比水平低10-15kg/t；正常煤比水平为170kg/t；
3)调整上料方式，将上料方式从自动上料改为手动上料，以浅料尺控制，及时赶上料线；
4)视管道征兆明显程度，视顶压与设定顶压差值大小，提高焦比；
5)将出铁间隔从20min缩小至15min以内或者采用大直径钻杆，强化出渣铁，及时出尽炉内渣铁；
6)调整炉渣成分，炉渣碱度控制不高于1.20，将三氧化二铝的含量控制在15％以下，保证炉渣流动性。
本发明技术方案，具有如下优点：
本申请实施例提供的2000级高炉管道的预测方法，基于高炉的当前风量、当前风压、当前顶压及当前压差，依据第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数；并判断是否满足步骤S141、步骤S142、步骤S143、步骤S144及步骤S145的条件，如果满足，则判定当前运行状况为即将发生管道的先兆，可以对高炉管道进行预警，继而及时采取调整措施，进而有效避免了高炉管道的发生。
除此之外，本申请实施例提供的2000级高炉管道的预测方法，根据高炉的历史运行参数设定高炉管道发生前的判定条件，作为根据提取的高炉的当前运行参数、第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数确定是否发生管道的先兆的判定依据，本方案，根据高炉历史发生管道前的共同特征，制定管道的预测标准，进而有效确保了对高炉管道发生预测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1-3分别为本申请一个实施例中提供的2000级高炉管道的预测方法的流程图；
图4为1号高炉复风过程中风压与风量的变化曲线示意图；
图5为1号高炉复风过程中顶压与风量的变化曲线示意图；
图6为本申请一个实施例中提供的2000级高炉管道的处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本申请实施例提供一种2000级高炉“管道”的预测方法，参见图1所示，所述方法，包括：
步骤S12、获取高炉的当前运行参数，及第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及截止当前第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数；所述当前运行参数包括当前风量、当前风压、当前顶压和当前压差；
在本申请实施例中，基于高炉的当前运行参数、第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数来做后续判断高炉是否将发生管道的依据。具体的，当前运行参数，包括当前风量、当前风压、当前顶压和当前压差等参数，作为一个具体实施例，本申请中根据高炉的历史案例数据确定的判断条件如下步骤中步骤S141-步骤S145。
步骤S141、如果第一预设时间段内风压的最大值与最小值的差值不低于目标风压差值，第一预设时间段内风量西格玛值不低于第一目标风量西格玛值，且不高于第二目标风量西格玛值，则执行如下步骤S142：
步骤S142、如果当前风量与第一预设时间段内任意时刻风量的差值中的最大值不低于目标风量差值，且当前风压与最大风量差值时刻对应的风压的差值不高于目标风压差值；当前压差与最大风量差值时刻对应的压差的差值不高于目标压差差值，执行如下步骤S143；
步骤S143、如果当前风压与参考风压的差值不低于目标风压差值(≥15kPa)，且当前顶压与参考顶压的差值不低于目标顶压差值(≥20kPa)，且当前压差与参考压差的差值不高于目标压差差值(≤-5kPa)，则执行如下步骤S144；
步骤S144、如果当前4个顶温平均值较上一个采集时刻4个顶温平均值的变化幅度不低于目标顶温变化幅度(≥60℃)，且当前顶温中最大值与最小值的差值不低于目标顶温差值(≥80℃)，则执行步骤S145；
步骤S145、如果第二预设时间段内发生崩滑料的次数不低于第一目标崩滑料次数；或者第二预设时间段内探尺呆滞的次数不低于第一目标呆滞次数；或者第二预设时间段内发生探尺工作不均现象的次数不低于目标探尺深浅交替次数；则执行步骤S16；
步骤S16、如果步骤S145成立，则所述当前运行参数均满足五个判断条件，则确定当前运行状况为发生管道现象前的征兆。
作为本申请一个可选实施例，本申请中提及的第一预设时间段为不低于当前时刻之前的30分钟，第二预设时间段为不低于当前时刻之前的2小时，作为一个可选并且优选实施例，所述第一预设时间段可以为当前时刻之前的30分钟这一个时间段，而第二预设时间段可以为当前时刻之前的2小时这一个时间段，比如，第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差，可以理解为截止当前时刻30min内采集到的高炉的风量、风压、顶压、压差数据，而二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数，可以理解为截止当前时刻2小时内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数，在此指出，描述第一预设时间段为截止当前30min，第一预设时间段为截止当前2h，仅仅是为了便于描述，并非对第一预设时间段、第二预设时间段具体值的限定，如若仅改变第一预设时间段、第二预设时间段的具体值，而并未作出创造性劳动的技术方案依然属于本申请的保护范围。
进一步的，在本申请实施例中，所述步骤S141中目标风压差值不低于10kPa，所述步骤S141中第一目标风量西格玛值不低于80，所述步骤S141中第二目标风量西格玛值不高于200。
与此同时，所述步骤S142中的目标风量差值不低于200Nm3/min，所述步骤S142中的目标风压差值不高于6kPa，所述步骤S142中的目标压差差值不高于-5kPa。
与此同时，所述步骤S143中的目标风压差值不低于15kPa，所述步骤S143中的目标顶压差值不低于20kPa，所述步骤S143中的当前压差与参考压差的目标压差差值不高于-5kPa。
与此同时，所述步骤S144中的目标顶温变化幅度不低于60℃，所述步骤S144中的目标顶温差值不低于80℃。
与此同时，
所述步骤S145中的第一目标崩滑料次数不低于3次；
所述步骤S145中的第一目标呆滞次数不低于3次；
所述步骤S145中的目标探尺深浅交替次数不低于6次。
进一步地，在本申请实施例中：
所述崩滑料的判断标准为：
浮尺时料线≥1.8m，且走料时间≤0.5min，且走料速度≥15.0cm/min；
所述探尺呆滞的判断标准为：
浮尺时料线≤1.45m，且走料时间≥2.5min，且走料速度≤6.0cm/min。
深浅尺交替的判断标准为：
两罐料的探尺差≥0.5m，而且料线≤2.0m。
进一步的，参见图2所示，所述方法，还包括：
步骤S101、获取高炉的历史数据，从所述历史数据中选取2000级别高炉管道的历史案例数据；其中，选取2000级别高炉管道的历史案例数据的标准是高炉顶压高于设定顶压10kPa以上；
步骤S102、针对历史案例数据，分析发生管道之前半小时至一小时内风压最大值与最小值的差值、风量的西格玛值、风量的变化、风压的变化、压差的变化、顶压变化、十字测温枪温度的变化、顶温平均值变化、顶温最大值与最小值的差值、热负荷变化、铸铁和铜冷却壁温度的变化，当前风压与参考风压的差值，当前顶压与参考顶压的差值，当前压差与参考压差的差值，以及探尺崩滑料的次数、料尺发生呆滞次数、探尺工作不均现象的次数；
步骤S103、基于针对所述历史案例数据的分析结果，确定步骤S141-步骤S145五个判断条件。
在本申请实施例中，首先基于高炉的历史案例数据确定步骤S141、步骤S142、步骤S143、步骤S144及步骤S145五个判断条件；为了得到判定高炉是否即将发生管道的先兆，首先基于获取高炉的历史数据，并从历史数据中选取2000级别高炉管道的历史案例数据，然后基于选取的历史案例数据，分析发生在半小时至一小时内风压的变化、风量的变化、压差的变化，同时记录发生管道前2个小时内探尺崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数，进而确定步骤S141、步骤S142、步骤S143、步骤S144及步骤S145五个判断条件，以作为后续判定当前运行参数是否发生管道的先兆条件的依据。
在本申请实施例中，参见图3所示，所述方法，还包括：
步骤S111、确定高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线；
步骤S112、基于确定的高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线，采用线性公式对其进行拟合，得到风压与风量的第一线性关系式、顶压与风量的第二线性关系式；
步骤S113、根据当前风量、所述第一线性关系式及第二线性关系式确定对应的参考风压和参考顶压；
步骤S114、根据所述参考风压和参考顶压相减得到参考压差。
在本申请实施例中，在具体的判定过程中，会用到当前运行参数对应的参考风量、参考风压和参考压差，因而，在本方案中，首先确定当前运行参数对应的参考风量、参考风压和参考压差，主要是基于对高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线进行拟合，得到风压与风量的第一线性关系式、顶压与风量的第二线性关系式，然后基于高炉当前运行参数中的当前风量，及确定的第一线性关系式及第二线性关系式确定对应的参考风量和参考风压，其中，第一线性关系式可以为当前风量与参考风压的线性关系，第二关系式可以为当前风量与参考顶压之间的线性关系式。
如下，列举一个具体实施例进行阐述：
第1步，绘制出1号高炉正常复风过程中风量和风压、顶压的变化曲线，如图4和图5所示；
第2步，再对第一步中绘制的变化曲线采用线性公式进行拟和，得到风压与风量的第一线性关系式以及顶压与风量的第二线性关系式；
第3步，将当前风量带入拟合的第一线性关系式和第二线性关系式中，计算得到与当前的风量对应的参考风压和参考顶压；
第4步，参考压差由参考风压减去参考顶压得到。
具体的，如正常复风过程中风量和风压的变化曲线参见图4所示，风量和顶压的变化曲线参见图5所示；通过对风量和风压的变化曲线、风量和顶压的变化曲线采用线性公式进行拟和，得到风压与风量的第一线性关系式：
y1＝0.0791x–8.7105……(1)
顶压与风量的第二线性关系式：
y2＝0.052x–42.84……(2)
其中x代表实际风量，单位为Nm3/min，y1表示参考风压，单位kPa；y2表示参考顶压，单位kPa。
将当前风量带入式(1)和式(2)中，就可以得到与当前风量对应的参考风压和顶压，然后由参考风压减去参考顶压就可以得到参考压差。
第5步，获取高炉的历史数据，根据管道的判断标准从所述历史数据中选取2000级别高炉管道事故的历史案例数据；
第6步，针对历史案例数据，分析发生管道事故之前半小时以内的高炉参数变化，具体参数参见表1-表4。
表1 2000级别高炉历史案例数据(当前风量、当前风压、当前顶压、当前压差、风压极差、风量波动、风量差值的最大值、对应的风压差值、对应的压差差值)
表2 2000级别高炉历史案例数据(参考风压、参考顶压、参考压差、风压差值、顶压差值、压差差值)
表3 2000级别高炉历史案例数据(顶温平均值变化、顶温最大值与最小值的差值、崩滑料次数、探尺呆滞次数、探尺工作不均次数)
表4 2000级别高炉历史案例数据(次中心温度变化、次中心温度变化、热负荷变化、铸铁27m温度变化、铜25m温度变化、铜23m温度变化、铜21m温度变化)
第7步，从表1-表4可以看出，所有案例在管道事故发生前半个小时时间风压的最大值与最小值的差值均高于10kPa，并且风量的西格玛值均高于80，但是比休风或者复风过程风量的西格玛值要小，由此确定了管道的第一个判断条件，即步骤S141；
所有案例当前风量与管道事故发生前半个小时时间内任意时刻风量的差值中的最大值均不低于200Nm3/min，且当前风压与最大风量差值时刻的风压的差值均≤6kPa，且当前压差与最大风量差值时刻的压差的差值均≤-5kPa，由此确定了管道的第一个判断条件，即步骤S142；
所有历史案例中当前风压与参考风压的差值≥15kPa，且当前顶压与参考顶压的差值≥20kPa，且当前压差与参考压差的差值≤-5kPa，由此确定了管道的第四个判断条件，即步骤S143；
所有案例中当前4个顶温平均值较事故发生半个小时前的4个顶温平均值的变化≥60℃，当前顶温中最大值与最小值的差值≥80℃，由此确定了管道的第五个判断条件，即步骤S144；
所有案例中2个小时以内发生崩滑料的次数明显高于高炉正常运行的平均水平或者2个小时以内探尺呆滞的次数明显高于高炉正常运行的平均水平或者2个小时以内发生探尺工作不均现象的次数明显高于高炉正常运行的平均水平，由此确定了管道事故的第六个判断条件，即步骤S145；
而其他参数变化有正增长也有负增长，并不具有代表性。
第8步，获取当前运行参数，比如1号高炉3个时间点的运行参数以及计算出的参数变化见表2。从表2可以看出，1号高炉2021年12年17日23:55:12时刻和2021年12月18日22:21:29时刻的当前运行参数以及计算参数均满足管道事故的判断条件，判定当前运行状况为即将发生管道事故的先兆；而2022年01月05日10:22:50时刻高炉有部分参数不满足管道事故的判断条件，判定高炉当前运行状况没有发生管道事故的先兆。其中，表5参见如下：
表5 1号高炉当前运行参数以及计算参数(当前风量、当前风压、当前顶压、当前压差、风压极差、风量波动、风量差值的最大值、对应的风压差值、对应的压差差值)
续表5 1号高炉当前运行参数以及计算参数(参考风压、参考顶压、参考压差、风压差值、顶压差值、压差差值)
续表5 1号高炉当前运行参数以及计算参数(顶温平均值变化、顶温最大值与最小值的差值、崩滑料次数、探尺呆滞次数及探尺工作不均次数)
则基于1号高炉的当前运行数据、历史运行数据确定上述三个时间点的运行参数判断不存在发生管道的前兆。
本申请实施例提供的2000级高炉管道的预测方法，基于高炉的当前风量、当前风压、当前顶压及当前压差，依据第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数；并判断是否满足步骤S141、步骤S142、步骤S143、步骤S144及步骤S145的条件，如果满足，则判定当前运行状况为即将发生管道的先兆，可以对高炉管道进行预警，继而及时采取调整措施，进而有效避免了高炉管道的发生。
除此之外，本申请实施例提供的2000级高炉管道的预测方法，根据高炉的历史运行参数设定高炉管道发生前的判定条件，作为根据提取的高炉的当前运行参数、第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数确定是否发生管道的先兆的判定依据，本方案，根据高炉历史发生管道前的共同特征，制定管道的预测标准，进而有效确保了对高炉管道发生预测的准确性。
实施例2
本申请实施例还提供一种2000级高炉管道的处理方法，用于对上一实施例确定的当前运行状况为发生管道前的征兆的高炉的运行状况进行调整，参见图6所示，所述处理方法，包括：
步骤S21、执行减氧减风过程，包括：
将富氧从正常富氧水平减小到正常富氧水平的80％；所述正常富氧水平为18000Nm3/h；
将风量从正常风量水平减小到正常风量水平的90％，直至管道消除；所述正常风量水平为4700Nm3/min；
如果在将富氧从正常富氧水平减小到正常富氧水平的80％、将风量从正常风量水平减小到正常风量水平的90％后预设时间段内管道依然未消除，则再次将富氧从正常富氧水平的80％减小到正常富氧水平的60％，将风量从正常风量水平的90％减小到正常水平的80％，同步将顶压减小10kPa，直到管道消除；
在本申请实施例中，正常富氧水平为18000Nm3/h，正常富氧水平的80％即为15000Nm3/h，正常风量水平为4700Nm3/min，正常风量水平的90％为4200Nm3/min，正常富氧水平的60％为10800Nm3/h，正常风量水平的80％为3700Nm3/min。
步骤S22、控制煤比，比正常煤比水平低10-15kg/t；
步骤S23、调整上料方式，将上料方式从自动上料改为手动上料，以浅料尺控制，及时赶上料线；
步骤S24、视管道征兆明显程度，及顶压与设定顶压差值大小，提高焦比；如果顶压差值在10-20kPa之间提高焦比10-15kg，如果顶压差值在20-40kPa之间提高焦比15-20kg；
步骤S25、将出铁间隔从20min缩小至15min以内或者采用预设直径钻杆，强化出渣铁，及时出尽炉内渣铁；所述预设直径钻杆的直径大于当前钻杆的直径；
步骤S26、调整炉渣成分，控制炉渣碱度不高于1.20，将三氧化二铝的含量控制在15％以下，确保炉渣流动性满足相应要求。
在本申请实施例中，在确定当前运行状况为发生管道前的征兆后，做出的调整首先是减风减氧，针对当前风量，降低的第三目标风量值为500～1000Nm3/min，直至管道消除，管道不止原则上不能加风；视富氧率水平减氧或者停氧，富氧率低于减风前水平，适当控制煤比，但不高于正常水平的10-15kg/t；(2)调整上料方式，将上料方式修改为手动，以浅料尺控制，及时赶上料线；(3)视管道征兆明显程度，提高焦比10-15kg，如需要可适当缩小矿批；(4)强化出渣铁，及时出尽炉内渣铁；(5)调整炉渣成分，炉渣碱度控制不高于1.20，三氧化二铝含量控制在15％以下，保证炉渣流动性。
通过本方案，可以针对高炉即将出现的管道的高炉的当前运行状况进行有效处理，有效避免高炉管道的发生，进而将高炉管道消灭在萌芽状态。
本申请中实施例提供的2000级高炉管道的预测方法，利用高炉的历史实时数据，结合高炉案例发生管道时的特征数据，对高炉的管道进行预测。在预测出当前运行状况为发生管道的前兆时，采用本申请中提供的2000级高炉管道的处理方法中对高炉的运行情况及运行参数进行调整，进而将高炉管道消灭在萌芽状态，本方案，基于数据库中存储的高炉的历史数据进行分析及预测，不涉及到可实施性强，准确率更高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种2000级高炉管道的预测方法，其特征在于，所述方法，包括：
步骤S12、获取高炉的当前运行参数，及第一预设时间段内采集到的风量、风压、顶压、压差以及第二预设时间段内发生崩滑料的次数、料尺发生呆滞现象的次数及探尺工作不均现象的次数；所述当前运行参数包括当前风量、当前风压、当前顶压和当前压差；基于高炉的历史案例数据确定步骤S141、步骤S142、步骤S143、步骤S144及步骤S145五个判断条件；
步骤S141、如果第一预设时间段内风压的最大值与最小值的差值不低于目标风压差值，第一预设时间段内风量西格玛值不低于第一目标风量西格玛值，且不高于第二目标风量西格玛值；则
步骤S142、如果当前风量与第一预设时间段内任意时刻风量的差值中的最大值不低于目标风量差值，且当前风压与最大风量差值时刻对应的风压的差值不高于目标风压差值；当前压差与最大风量差值时刻对应的压差的差值不高于目标压差差值；则
步骤S143、如果当前风压与参考风压的差值不低于目标风压差值，且当前顶压与参考顶压的差值不低于目标顶压差值，且当前压差与参考压差的差值不高于目标压差差值；则
步骤S144、如果当前4个顶温平均值较上一个采集时刻4个顶温平均值的变化幅度不低于目标顶温变化幅度，且当前顶温中最大值与最小值的差值不低于目标顶温差值；则
步骤S145、如果第二预设时间段内发生崩滑料的次数不低于第一目标崩滑料次数；或者
第二预设时间段内探尺呆滞的次数不低于第一目标呆滞次数；或者
第二预设时间段内发生探尺工作不均现象的次数不低于目标探尺深浅交替次数；则
步骤S16、如果步骤S145成立，则所述当前运行参数均满足五个判断条件，则确定当前运行状况为发生管道现象前的征兆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S12中第一预设时间段为不低于当前时刻之前的30分钟，第二预设时间段为不低于当前时刻之前的2小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S141中目标风压差值不低于10kPa，所述步骤S141中第一目标风量西格玛值不低于80，所述步骤S141中第二目标风量西格玛值不高于200。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S142中的目标风量差值不低于200Nm3/min，所述步骤S142中的目标风压差值不高于6kPa，所述步骤S142中的目标压差差值不高于-5kPa。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S143中的目标风压差值不低于15kPa，所述步骤S143中的目标顶压差值不低于20kPa，所述步骤S143中的当前压差与参考压差的目标压差差值不高于-5kPa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S144中的目标顶温变化幅度不低于60℃，所述步骤S144中的目标顶温差值不低于80℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤S145中的第一目标崩滑料次数不低于3次；
所述步骤S145中的第一目标呆滞次数不低于3次；
所述步骤S145中的目标探尺深浅交替次数不低于6次。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述崩滑料的判断标准为：
浮尺时料线≥1.8m，且走料时间≤0.5min，且走料速度≥
15.0cm/min；
所述探尺呆滞的判断标准为：
浮尺时料线≤1.45m，且走料时间≥2.5min，且走料速度≤
6.0cm/min；
深浅尺交替的判断标准为：
两罐料的探尺差≥0.5m，而且料线≤2.0m。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：
获取高炉的历史数据，从所述历史数据中选取2000级别高炉管道的历史案例数据；其中，选取2000级别高炉管道的历史案例数据的标准是高炉顶压高于设定顶压10kPa以上；
针对历史案例数据，分析发生管道之前半小时至一小时内风压最大值与最小值的差值、风量的西格玛值、风量的变化、风压的变化、压差的变化、顶压变化、十字测温枪温度的变化、顶温平均值变化、顶温最大值与最小值的差值、热负荷变化、铸铁和铜冷却壁温度的变化，当前风压与参考风压的差值，当前顶压与参考顶压的差值，当前压差与参考压差的差值，以及探尺崩滑料的次数、料尺发生呆滞次数、探尺工作不均现象的次数；
基于针对所述历史案例数据的分析结果，确定步骤S141-步骤S145五个判断条件。
10.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：
确定高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线；
基于确定的高炉复风过程中风量和风压、风量和顶压的变化曲线，采用线性公式对其进行拟合，得到风压与风量的第一线性关系式、顶压与风量的第二线性关系式；
根据当前风量、所述第一线性关系式及第二线性关系式确定对应的参考风压和参考顶压；
根据所述参考风压和参考顶压相减得到参考压差。
11.一种2000级高炉管道的处理方法，用于对权利要求1-10任一项确定的当前运行状况为发生管道现象前的征兆的高炉的运行状况进行调整，其特征在于，所述处理方法，包括：
1)执行减氧减风过程，包括：
将富氧从正常富氧水平减小到正常富氧水平的80％；所述正常富氧水平为18000Nm3/h；
将风量从正常风量水平减小到正常风量水平的90％，直至管道消除；所述正常风量水平为4700Nm3/min；
如果在将富氧从正常富氧水平减小到正常富氧水平的80％、将风量从正常风量水平减小到正常风量水平的90％后预设时间段内管道依然未消除，则再次将富氧从正常富氧水平的80％左右减小到正常富氧水平的60％，将风量从正常风量水平的90％减小到正常水平的80％，同步将顶压减小10kPa，直到管道消除；
2)控制煤比，比正常煤比水平低10-15kg/t；正常煤比水平为170kg/t；
3)调整上料方式，将上料方式从自动上料改为手动上料，以浅料尺控制，及时赶上料线；
4)视管道征兆明显程度，视顶压与设定顶压差值大小，提高焦比；
5)将出铁间隔从20min缩小至15min以内或者采用大直径钻杆，强化出渣铁，及时出尽炉内渣铁；
6)调整炉渣成分，炉渣碱度控制不高于1.20，将三氧化二铝的含量控制在15％以下，保证炉渣流动性。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210580384.3A CN114941044B (zh) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | 一种2000级高炉管道的预测及处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210580384.3A CN114941044B (zh) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | 一种2000级高炉管道的预测及处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114941044A CN114941044A (zh) | 2022-08-26 |
| CN114941044B true CN114941044B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=82908864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210580384.3A Active CN114941044B (zh) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | 一种2000级高炉管道的预测及处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114941044B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758032A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种实时预测高炉发生管道概率的方法 |
| CN105219899A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种根据静压差判断高炉异常炉况的预警方法 |
| JP2018009224A (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 操業状況評価システム |
| CN111394533A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-10 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 高炉布料状况评估方法及评估系统 |
| CN112111618A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-22 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种高炉炉料下行均匀性的判断预警方法及系统 |
| CN113512614A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-10-19 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法 |
| CN114107584A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种高炉低炉温滑料的二级应对方法 |
-
2022
- 2022-05-25 CN CN202210580384.3A patent/CN114941044B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758032A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种实时预测高炉发生管道概率的方法 |
| CN105219899A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种根据静压差判断高炉异常炉况的预警方法 |
| JP2018009224A (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 操業状況評価システム |
| CN111394533A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-10 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 高炉布料状况评估方法及评估系统 |
| CN112111618A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-22 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种高炉炉料下行均匀性的判断预警方法及系统 |
| CN113512614A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-10-19 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法 |
| CN114107584A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种高炉低炉温滑料的二级应对方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘全兴.高炉开炉与停炉操作知识问答.冶金工业出版社,2013,第278-279页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114941044A (zh) | 2022-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104630410B (zh) | 一种基于数据解析的转炉炼钢质量实时动态预测方法 | |
| CN104388613A (zh) | 一种高炉炉缸活跃性定量评价的方法 | |
| CN111607673B (zh) | 铁前诊断系统及方法 | |
| CN102925602B (zh) | 高炉操作炉型维护方法 | |
| CN102758032B (zh) | 一种实时预测高炉发生管道概率的方法 | |
| CN108647407A (zh) | 一种转炉炼钢烟气分析定碳方法 | |
| CN112111618B (zh) | 一种高炉炉料下行均匀性的判断预警方法及系统 | |
| CN113343576A (zh) | 基于深度神经网络的钙处理过程中钙的收得率的预测方法 | |
| CN114941044B (zh) | 一种2000级高炉管道的预测及处理方法 | |
| WO2023070694A1 (zh) | 一种判定高炉最优气流分布的方法、电子设备和存储介质 | |
| CN113091460A (zh) | 一种烧结机余热监控调节方法 | |
| CN113177353A (zh) | 一种应用于工业预警系统的数据模型构建方法 | |
| CN107630122A (zh) | 一种基于烟气分析的ｒｈ动态脱碳优化方法 | |
| Agrawal et al. | Advances in thermal level measurement techniques using mathematical models, statistical models and decision support systems in blast furnace | |
| Kamo et al. | Method for predicting gas channeling in blast furnace | |
| CN105154615A (zh) | 一种转炉二文喉口自动调节装置及调节方法 | |
| CN111523255B (zh) | 基于移动极差的高炉顺行指数计算方法 | |
| WO2021014923A1 (ja) | プロセスの制御方法、操業ガイダンス方法、高炉の操業方法、溶銑の製造方法およびプロセスの制御装置 | |
| CN114185976A (zh) | 一种高炉可视化智能感知平台 | |
| CN111383723B (zh) | 一种高炉炼铁成分预控方法 | |
| TWI435936B (zh) | 高爐管道流現象之預測方法 | |
| CN112775404B (zh) | 一种连铸方坯的矫直段温度预测方法 | |
| CN114971015A (zh) | 一种2000级高炉悬料事故的预测及处理方法 | |
| CN115537494B (zh) | 一种监控转炉烟道漏水的方法及系统 | |
| CN217483223U (zh) | 回转窑生产控制系统及回转窑 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: Shagang science and technology building, Yongxin Road, Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: INSTITUTE OF RESEARCH OF IRON & STEEL,SHAGANG,JIANGSU PROVINCE Applicant after: Jiangsu Shagang Steel Co.,Ltd. Applicant after: JIANGSU SHAGANG GROUP Co.,Ltd. Address before: Shagang science and technology building, Yongxin Road, Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: INSTITUTE OF RESEARCH OF IRON & STEEL,SHAGANG,JIANGSU PROVINCE Country or region before: China Applicant before: ZHANGJIAGANG HONGCHANG STEEL PLATE Co.,Ltd. Applicant before: JIANGSU SHAGANG GROUP Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |