CN115232896B - 判定高炉软熔带形成的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及高炉炼铁技术领域，揭示了一种判定高炉软熔带形成的方法。该方法包括：实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值；计算所述高炉内风口的压强值和高炉内炉腰中部的压强值之间的差值，作为下部压差，计算高炉内炉腰中部的压强值和炉身中部的压强值之间的差值，作为中部压差，计算高炉内炉身中部的压强值和炉顶的压强值之间的差值，作为上部压差；监测所述高炉在不同时间点的下部压差，中部压差，上部压差，并基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态。本申请所提出的技术方案可以准确判断软熔带的形成，避免因不能准确判断而出现操作不当的问题。

Description

判定高炉软熔带形成的方法

技术领域

本申请涉及高炉炼铁技术领域，揭示了一种判定高炉软熔带形成的方法。

背景技术

在高炉冶炼过程，炉料从开始软化到滴落的这一区域称为软熔带。软熔带的形状分为倒V、V和W三种形状。对于单座高炉在其特定的冶炼条件下，综合炉料冶金性能、送风制度、装料制度等因素决定了软熔带位置、形状，而软熔带又决定了煤气的二次分布，对高炉冶炼过程产生明显的影响。

现在一直没有直接判定软熔带形成的有效方法，只能通过风量、料尺、炉顶温度等一些间接参数进行判断，而且可靠性、准确性较差。如果在软熔带形成过程中不能准确的进行判断，往往进行强加风、大幅加负荷等进攻性操作，不仅会出现管道、连续的滑尺和塌料等异常炉况，更会直接影响到开炉的成败。

基于此，找到一种简单而又准确判定软熔带从开始形成至结束的判定方法，并在此阶段严格稳定地控制好高炉各项关键参数，保证软熔带的稳定形成，就显得至关重要。

发明内容

本申请涉及高炉炼铁技术领域，揭示了一种判定高炉软熔带形成的方法。可以准确判断软熔带的形成，避免因不能准确判断而出现操作不当的问题。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种判定高炉软熔带形成的方法。该方法包括：实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值；计算所述高炉内风口的压强值和高炉内炉腰中部的压强值之间的差值，作为下部压差，高炉内炉腰中部的压强值和炉身中部的压强值之间的差值，作为中部压差，高炉内炉身中部的压强值和炉顶的压强值之间的差值，作为上部压差；监测所述高炉在不同时间点的下部压差，中部压差，上部压差，并基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，在实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值之前，所述方法还包括：在高炉内加入净焦、空焦、正常料后，进行点火送风；点火送风后，按照0.8-1.0的送风比，稳步、快速将风量增加至设定范围；在风量达到设定范围后，实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：计算所述下部压差在设定时间区间内的变化值，作为下部压差变化值，计算所述中部压差在设定时间区间内的变化值，作为中部压差变化值，计算所述上部压差在设定时间区间内的变化值，作为上部压差变化值；基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：如果所述下部压差变化值为正值，且大于第一阈值，则判定所述高炉软熔带开始形成。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述第一阈值为0.20kg/cm²。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：如果所述下部压差变化值为负值，且其绝对值大于第二阈值，则判定所述高炉软熔带基本成型。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述第二阈值为0.18kg/cm²。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述设定时间为1小时。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：如果所述下部压差变化值的绝对值，所述中部压差变化值的绝对值，以及所述上部压差变化值的绝对值均小于第三阈值，则判定所述高炉软熔带完全形成。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述设定时间为1分钟，所述第三阈值为0.01kg/cm²。

在本申请的实施例所提供的技术方案中，通过实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值，计算所述风口的压强值和炉腰中部的压强值之间的差值，所述炉腰中部的压强值和炉身中部的压强值之间的差值，所述炉身中部的压强值和炉顶的压强值之间的差值，分别作为下部压差，中部压差，上部压差，监测所述高炉在不同时间点的下部压差，中部压差，上部压差，并基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，可以准确判断软熔带的形成，避免因不能准确判断而出现操作不当的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。在附图中：

图1示出了高炉剖面的示意图；

图2示出了判定高炉软熔带形成的方法的流程图；

附图标记说明如下：

101—炉喉， 102—炉身，

103—炉腰， 104—炉腹，

105—炉缸， 106—软熔带，

107—风口， 108—炉顶。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

附图中所示的示意图仅是大体上描述或表示物体的形状、相对大小、物体与物体之间的联系或关系，实际物体不是必须与如图所示的形状、相对大小、物体与物体之间的联系或关系一样。

需要注意的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。

以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：

图1示出了高炉剖面的示意图。

如图1所示，高炉包括：炉喉101，炉身102，炉腰103，炉腹104，以及炉缸105、风口107、炉顶108。软熔带106是指在高炉内部，炉料从开始软化到滴落的区域。软熔带106由许多固态焦炭层和黏结在一起的半融熔的矿石层组成，焦炭与矿石层次分明，仍呈分层状态。软熔带106是高炉冶炼区别于其他非高炉炼铁工艺的主要技术特征。软熔带的上沿是软化线，下沿是熔化线，与矿石的软化温度和熔化温度有关，温度区间基本一致，软熔带的形状又与上升煤气的分布状态有关，是下降炉料与上升煤气热量传输的结果。软熔带的纵剖面结构有倒V形、V形和W形，软熔带最高部分称为软熔带顶部，最低部分与炉墙相连接称为软熔带的根部。软熔带在料柱中形成的位置、形状以及径向分布的相对高度、厚度对高炉冶炼过程具有重大影响，直接关系到料柱透气性和高炉顺行状况。

图2示出了判定高炉软熔带形成的方法的流程图。

如图2所示，该判定高炉软熔带形成的方法至少包括步骤201至步骤203。

下面将对图2所示步骤201至步骤203进行详细说明：

在步骤201中，实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值。

在本申请中，利用压力监测装置实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值，并将获取的压强值记录下来，以方便对所述压强值进行计算。

在步骤202中，计算所述高炉内风口的压强值和高炉内炉腰中部的压强值之间的差值，作为下部压差，计算所述高炉内炉腰中部的压强值和高炉内炉身中部的压强值之间的差值，作为中部压差，计算所述高炉内炉身中部的压强值和高炉内炉顶的压强值之间的差值，作为上部压差。

在本申请中，根据记录下来的实时获取的压强值，计算所述高炉内风口的压强值和炉腰中部的压强值之间的差值，所述高炉内炉腰中部的压强值和炉身中部的压强值之间的差值，所述高炉内炉身中部的压强值和炉顶的压强值之间的差值，分别作为下部压差，中部压差，上部压差，并将计算得到的所述下部压差，所述中部压差，所述上部压差记录下来，以使得可以快速获取不同时间点的下部压差，中部压差和上部压差，并计算所述下部压差，所述中部压差，所述上部压差的变化幅度。

在步骤203中，监测所述高炉在不同时间点的下部压差，中部压差，上部压差，并基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态。

在本申请中，基于所述不同时间点的下部压差，中部压差，上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态，所述高炉软熔带的形成状态包括：软熔带开始形成，软熔带基本成型，软熔带完全形成。

在本申请的一个实施例中，在实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值之前，所述方法还包括：在高炉内加入净焦、空焦、正常料后，进行点火送风；点火送风后，按照0.8-1.0的送风比，稳步、快速将风量增加至设定范围；在风量达到设定范围后，实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值。

在本申请中，在高炉内按照实际需要加入净焦、空焦、正常料完毕后，对高炉进行点火送风，点火送风后，按风压进行操作，在料尺工作良好、风压与风量关系平稳的情况下，稳步、快速按照0.8-1.0的送风比将风量加至规定范围，所述送风比为风量和高炉容积的比值，在风量达到设定范围后，利用压力监测装置实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值，并将实时获取到的压强值记录下来，以使得可以快速获取不同时间点的不同位置的压强值并对所述压强值进行计算。

在本申请的一个实施例中，所述基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：计算所述下部压差在设定时间区间内的变化值，作为下部压差变化值，计算所述中部压差在设定时间区间内的变化值，作为中部压差变化值，计算所述上部压差在设定时间区间内的变化值，作为上部压差变化值；基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态。

在本申请中，基于记录下来的实时获取到的压强值，计算所述下部压差在设定时间内的变化值，所述中部压差在设定时间内的变化值，所述上部压差在设定时间内的变化值，分别作为下部压差变化值，中部压差变化值，上部压差变化值，并将所述下部压差变化值，中部压差变化值，上部压差变化值记录下来，以使得基于所述下部压差变化值，中部压差变化值，上部压差变化值判定所述高炉软熔带的形成状态，并能明确知道所述高炉软熔带的各种形成状态所对应的形成时间。

在本申请的一个实施例中，所述基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：如果所述下部压差变化值为正值，且大于第一阈值，则判定所述高炉软熔带开始形成。

在本申请中，如果所述下部压差变化值为正值，且大于第一阈值，则表示所述下部压差在设定时间区间内出现明显升高，说明高炉内开炉料开始软化，从而判断所述软熔带开始形成，并处于无规则状态。

在本申请的一个实施例中，所述第一阈值为0.20kg/cm²。

在本申请的一个实施例中，所述基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：如果所述下部压差变化值为负值，且其绝对值大于第二阈值，则判定所述高炉软熔带基本成型。

在本申请中，随着开炉料逐渐加入到高炉内，软熔带逐步形成，如果所述下部压差变化值为负值，且其绝对值大于第二阈值，额表示所述下部压差在设定时间区间内出现快速下降，说明此时二次煤气分布向趋于规整转化，所述软熔带基本成型。

在本申请的一个实施例中，所述第二阈值为0.18kg/cm²。

在本申请的一个实施例中，所述设定时间为1小时。

在本申请的一个实施例中，所述基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：如果所述下部压差变化值的绝对值，所述中部压差变化值的绝对值，以及所述上部压差变化值的绝对值均小于第三阈值，则判定所述高炉软熔带完全形成。

在本申请中，如果所述下部压差变化值的绝对值，所述中部压差变化值的绝对值，以及所述上部压差变化值的绝对值在设定时间区间内均小于第三阈值，表示高炉内所述下部压差，所述中部压差，所述上部压差均趋于稳定，波动范围较小，至此判断所述软熔带完全形成。

在本申请的一个实施例中，所述设定时间为1分钟，所述第三阈值为0.01kg/cm²。

为了使本领域技术人员更加容易的理解本申请，下面将以一个具体的实施例来说明本申请。

具体实现如下步骤：

步骤1，开炉料装入炉完毕，具体开炉料以及开炉料所处位置如下：

净焦由风口中心线下0.5m处加至炉腰上沿以下0.21m处；

空焦为炉腰上沿以下0.21m至炉身下沿以上7.20m之间；

炉身下沿7.20m以上是正常料与空焦组合，正常料O/C为2.50。

步骤2，0：00开炉点火送风，初始风量为1500m³/min，4:40分合气，改高压操作，8：00将风量加至4500m³/min，炉况稳定。

步骤3，风量达到4500m³/min后，下部压差相应升高一定水平后趋于稳定，开始采取稳风量操作，下部焦炭不断燃烧后腾出空间，上部压差随着金属料逐步加入，也出现小幅升高至0.12kg/cm²。

步骤4，8：00-8：30在入炉风量稳定在4500m³/min的情况下，下部压差出现急剧升高，从0.77kg/cm²迅速升高至0.98kg/cm²，下部压差在1小时内出现急剧升高，并且上升幅度大于0.20kg/cm²，说明金属料开始软化，从而判定软熔带开始形成，导致下部压差升高。

步骤5，8:30-13:00处于软熔带逐步形成初期，因软熔带受初始煤气分布、炉内热度、上部装料等因素影响，软熔带处于逐步成型阶段，上部压差、中部压差和下部压差重新分配，下部压差出现稳步下降，下降至0.70kg/cm²后并趋于稳定，上部压差呈现小幅升高趋势，上部压差从0.12kg/cm²小幅升高至0.26kg/cm²左右，中部压差变化幅度不大；

步骤6，18：00高炉下部压差出现快速下降，从0.69kg/cm²迅速下降至0.50kg/cm²，下部压差在1小时内出现快速下降，并且下降幅度大于0.18kg/cm²，而后下部压差、中部压差、上部压差趋于稳定，每分钟的变化幅度都在0.01kg/cm²内，至此说明高炉内二次煤气分布稳定，故此刻判断倒V形软熔带完成形成，后续可快速开风口加风、加负荷，加快开炉恢复进程。

高炉开炉过程中上部压差、中部压差、下部压差变化情况如表1所示。

表1

本申请实施例中提供的一些技术方案中，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供一种简单、直接、准确、可靠的判定软熔带从开始软化至完全形成的方法，可以用于指导在软熔带形成过程中，严格稳定地控制好高炉各项关键参数，保证软熔带的稳定形成。

本申请能够很好的解决高炉开炉过程中软熔带从开始形成到成型阶段难以准确判定的问题，杜绝了在软熔带形成阶段采取强加风，大幅加负荷等不当操作而导致炉况波动，为高炉开炉安全快速达产达效打下了坚实的基础。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

此外，上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (2)

1.一种判定高炉软熔带形成的方法，其特征在于，所述方法包括：

在高炉内加入净焦、空焦、正常料后，进行点火送风；

点火送风后，按照0.8-1.0的送风比，稳步、快速将风量增加至设定范围；

在风量达到设定范围后，实时获取高炉内风口的压强值，炉腰中部的压强值，炉身中部的压强值，以及炉顶的压强值；

计算所述高炉内风口的压强值和高炉内炉腰中部的压强值之间的差值，作为下部压差，计算所述高炉内炉腰中部的压强值和高炉内炉身中部的压强值之间的差值，作为中部压差，计算所述高炉内炉身中部的压强值和高炉内炉顶的压强值之间的差值，作为上部压差；

监测所述高炉在不同时间点的下部压差，中部压差，上部压差，并基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态；

如果下部压差变化值为正值，且大于0.20kg/cm²，则判定所述高炉软熔带开始形成；

如果下部压差变化值为负值，且其绝对值大于0.18kg/cm²，则判定所述高炉软熔带基本成型；

如果下部压差变化值的绝对值，所述中部压差变化值的绝对值，以及所述上部压差变化值的绝对值均小于0.01kg/cm²，则判定所述高炉软熔带完全形成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述下部压差，所述中部压差，以及所述上部压差，判定所述高炉软熔带的形成状态，包括：

计算所述下部压差在1小时内的变化值，作为下部压差变化值，计算所述中部压差在1小时内的变化值，作为中部压差变化值，计算所述上部压差在1分钟内的变化值，作为上部压差变化值；

基于所述下部压差变化值，所述中部压差变化值，以及所述上部压差变化值，判定所述高炉软熔带的形成状态。