△ h，并从最近一次A VCVstuff的料面结果开始，回到步骤SI重新计算，直到Δ V 2 Vstuff，且新增料堆体积Δ V超出实际体积Vstuff的量不超过阈值，此时迭代变化量为Δ hmin；
[0035]S4、在步骤S2和步骤S3的两次迭代结果中，寻找新增堆料范围内的凹坑，并由近及远使用A hmin迭代逐步填满凹坑。
[0036]如图2所示，在本发明的另一个具体实施例中，具体步骤为:
[0037]步骤1、在高炉布料指令到来时，可以根据布料溜槽角度和布料重量等参数可以计算出新料堆落点和体积，确定料堆中心位置；
[0038]步骤2、根据煤气流量计算料堆前倾角％，根据布料落点速度计算料堆后倾角βΡ;
[0039]步骤3、设定料堆中心高度的迭代变化量△h的初始值；
[0040]步骤4、令料堆中心高度h= Ah，计算仿真料堆体积Δ V;
[0041]步骤5、判断是否AV<VS，如果是，表示料堆高度仍然不够，需要继续迭代，进入步骤6;如果否，表示料堆高度已足够，需要进行后续判断，进入步骤8;
[0042]步骤6、令料堆中心高度h = h+Δ h;
[0043]步骤7、根据料堆前、后倾角，重新计算仿真料堆体积ΔV;
[0044]步骤8、判断是否Δ V>102% XVS，如果是，表示仿真计算的料堆体积超出实际体积，需要修正迭代量A h的大小，并重新计算料堆体积，进入步骤9;如果否，表示已经完成料面形状计算，结束此次布料仿真；
[0045]步骤9、料堆高度重置为上一次计算结果，即料堆中心高度h = h_Ah;
[0046]步骤10、将Δ h缩小到原来的10%，即Ah= Δ h/10；
[0047]步骤11、判断Δh是否小于设定的最小值Δ hmin，如果是，表示原始料面上存在“凹坑”，需要逐一填补“凹坑”才能获得更为准确的料面，进入步骤12;如果否，表示该△ h有效，将继续参与料面高度的迭代计算中，进入步骤7;
[0048]步骤12、找寻并迭代填满“凹坑”，直至AV^Vs后完成仿真计算。
[0049]其中，步骤12亦为本发明的核心算法之一，详细过程如下:
[0050](I)确定“凹坑”范围:“凹坑”的范围为本次迭代过程与上一次迭代过程相比新增加的那部分料面区域，如图3所示，料面示意图中的CA段和BD段。
[0051](2)在确定的“凹坑”范围内，对料面进行分析，根据料面各点坡度的计算，找到“凹坑”点，如图3所示，料面示意图中CA段内的X点，并对所有“凹坑”距离料堆点由近及远地排序。
[0052](3)按照步骤(2)的排序，以Ah的迭代量逐步填满“凹坑”，如图4所示，并计算仿真料堆体积Δ V。当Δ V 2 Vs后停止迭代，结束仿真计算。
[0053]本发明与现有技术相比，具有以下主要的优点:
[0054]其一、提高了高炉料面形状预测精度，使其更好地辅助高炉布料控制系统，提高控制精度。
[0055]其二、比其他料面预测方法(例如摄像头、超声波探测)对高炉要求低，不需要额外在高炉上安装设备，影响高炉的整体结构。
[0056]其三、仅需要炼铁厂提供开炉布料测试数据进行几个参数的修正即可使用，使用方便、价格便宜且预测准确。
[0057]其四、料面仿真结果数据可以直接传输至高炉控制系统，指导控制系统制定更为精准布料策略，提高控制精度。
[0058]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种高炉料面形状仿真方法，其特征在于，获取高炉内布料参数，计算得到料面形状和新增料堆体积，并通过迭代法逐步计算布料形成的料堆高度;在仿真结果无法收敛时，对料堆体积和料堆中心高度不断进行修正，填补料面上的凹坑，直到仿真结果达到炉内料面形状的参数要求。2.根据权利要求1所述的高炉料面形状仿真方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤: 51、获取炉内布料参数，并设定料堆中心高度的迭代变化量Ah，计算得到料面形状和新增料堆体积Δ V ； 52、将新增料堆体积与此次布料的实际体积Vstuff进行比较，若ΔV<Vstuff，将料堆中心高度增加一个单位的迭代变化量，然后回到步骤SI ;若△ V > Vstuff，停止迭代计算料堆中心高度； 53、若新增料堆体积△V超出实际体积Vstuff的量超过阈值，则对迭代变化量△ h进行修正，减小迭代变化量A h，并从最近一次Δ V<Vstuff的料面结果开始，回到步骤SI重新计算，直到Vstuff，且新增料堆体积Δ V超出实际体积Vstuff的量不超过阈值，此时迭代变化量为 Δ hmin ； 54、在步骤S2和步骤S3的两次迭代结果中，寻找新增堆料范围内的凹坑，并由近及远使用A hmin迭代逐步填满凹坑。3.根据权利要求2所述的高炉料面形状仿真方法，其特征在于，步骤SI中获取炉内布料参数的方法具体为: 根据高炉布料的落点位置计算料堆中心，根据炉内煤气流量计算料堆前倾角，根据布料落点速度计算料堆后倾角。4.根据权利要求2所述的高炉料面形状仿真方法，其特征在于，步骤S3中新增料堆体积A V超出实际体积Vstuff的阈值为2%。5.根据权利要求2所述的高炉料面形状仿真方法，其特征在于，步骤S3中每次减小迭代变化量Ah为上一次的10%，即Ah= Ah/10。6.根据权利要求2所述的高炉料面形状仿真方法，其特征在于，步骤S4中迭代逐步填满凹坑的方法具体为: S41、确定凹坑范围，即本次迭代过程与上一迭代过程相比新增加的那部分料面区域； S 4 2、在确定的凹坑范围内，对料面进行分析，对料面各点的坡度进行计算，找到凹坑点，并对所有凹坑距离料堆点由近及远地排序； S43、按照排序使用Δ hmin迭代逐步填满凹坑。
【专利摘要】本发明公开了一种高炉料面形状仿真方法，获取高炉内布料参数，计算得到料面形状和新增料堆体积，并通过迭代法逐步计算布料形成的料堆高度；在仿真结果无法收敛时，对料堆体积和料堆中心高度不断进行修正，填补料面上的凹坑，直到仿真结果达到炉内料面形状的参数要求。本发明提高了高炉料面形状预测精度，不需要额外在高炉上安装设备，影响高炉的整体结构，使用方便、价格便宜且预测准确。
【IPC分类】C21B5/00
【公开号】CN105567893
【申请号】CN201610110775
【发明人】李清忠, 刘江波
【申请人】中冶南方工程技术有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月29日