一种高炉降料面停炉时料面深度的预测方法与流程

本发明涉及高炉降料面停炉时料面深度的预测方法。

背景技术：

高炉降料面停炉是高炉大中修前的停产操作，一般要求把料面降低到风口区域，高炉降料面停炉期间，需随时判断炉内料面深度。目前，公知的料面深度判断方法(或两种或三种方法的组合)有：1、化学分析法，每30min取一次炉顶煤气样化验，根据煤气成分的变化判断料面的深度，此种方法存在取样、煤气化验等方面误差的影响，判断准确度较差，且操作难度大；2、雷达探尺探测法，装备有雷达探尺的高炉用雷达探尺来探测料面深度，降料面前期，能实时探测料面深度，但随着料面的下降，受高温、粉尘、炉顶打水的影响，雷达探尺经常会出现失灵，数据波动大，时有时无的现象经常发生，无法实现持续探测料面深度；3、机械探尺探测法，高炉降料面停炉前，需预休风更换加长机械探尺，一般高炉降料面停炉过程中，每1小时探测一次料面，因为炉内高温容易将探尺链子或探尺重锤熔化，即便减少料面深度探测频次，探尺熔损无法完成炉腰以下部位料面深度的探测。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种高炉降料面停炉时料面深度的预测方法，具有操作简单，数据少，结果准确等优点。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种高炉降料面停炉时料面深度的预测方法，其特征在于：在高炉降料面停炉过程中，通过比较冷却壁不同高度冷却段的周向温度当前值分布，和冷却壁温度历史平均值温度分布来预判料面的深度。

进一步地，所述冷却壁温度历史平均值是指相对当前值测定时间过去(0.5～1.5)*t内冷却壁温度的平均值，t为高炉冶炼周期。

优选地，冷却壁不同高度冷却段的周向温度测定是通过圆周方向分布的热电偶测出的，相邻热电偶间隔圆周角度为30～45°。

料面深度的具体预判方法是，通过比较冷却壁冷却段周向温度的当前雷达分布图和历史平均值的雷达分布图，若雷达图有交集，则料面高度未低于该高度的冷却壁，若间隔明显无交集，则料面低于该高度的冷却壁，据此来判断料面高度的位置，通过划分冷却壁高度方向冷却段的层高可实现更加精确的料面高度预判。

本技术：
另外提供高炉降料面停炉时料面深度的预测结构：沿高炉风口段以上的冷却壁划分连续若干冷却段，每个冷却段沿高炉圆周方向均匀布置热电偶，相邻热电偶的间隔圆周角度为30～45°，根据热电偶测得的温度绘制当前温度值雷达分布图和历史平均值雷达分布图，从而产生料面深度预测的参考图标。

本申请包括在高炉降料面停炉过程中，通过比较冷却壁温度当前值和冷却壁温度历史平均值来预判料面的深度。具体地，所述冷却壁热电偶为测量冷却壁壁体温度，沿高炉高度方向，风口段以上每段均分布有冷却壁热电偶，沿高炉圆周方向，间隔30～45°分布热电偶，冷却壁温度当前值和冷却壁温度历史平均值按每段及圆周方向做成但不限于雷达图，在高炉降料面停炉过程中，当冷却壁温度当前值曲线超出冷却壁温度历史平均值曲线时，料面已达到此段热电偶的位置，根据热电偶的位置即可预测料面深度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、稳定性好，不受高温煤气、粉尘、炉顶打水的影响；

2、实施简单、方便；

3、有效的完成炉腰以下部位料面深度的判断。

附图说明

图1为高炉料面及冷却壁热电偶分布示意图；

图2为料面在某段冷却壁热电偶位置以上时温度分布示意图；

图3为料面到达某段冷却壁热电偶位置时温度分布示意图。

图1中1为高炉风口中心线，2为料面，3为高炉本体，4为冷却壁热电偶，5为5段冷却壁，6为6段冷却壁，7为7段冷却壁，8为8段冷却壁，9为9段冷却壁，10为10段冷却壁，11为11段冷却壁，12为12段冷却壁，13为13段冷却壁，14为14段冷却壁，15为15段冷却壁，16为16段冷却壁。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中，开始降料面时，料面在16段冷却壁位置，冷却壁热电偶都在料面以下，高炉风口产生的高温煤气热量部分传导给冷却壁由冷却水带走，部分与炉料进行热交换，还有一部分通过煤气带出高炉，此时，冷却壁的温度因炉料的存在，受边缘气流的影响，温度分布如图2所示，冷却壁温度当前值曲线与冷却壁温度历史平均值曲线存在交叉现象。随着料面的下降，料面以上的冷却壁直接暴露于煤气当中，高温煤气传导给冷却壁的热量增加，导致冷却壁温度上升，如图3所示，图3为6段冷却壁温度分布示意图，当出现冷却壁温度当前值曲线超出冷却壁温度历史平均值曲线时，即可判断料面已达到6段冷却壁热电偶偏下位置。

如图1所示，本申请另外提供高炉降料面停炉时料面深度的预测结构：沿高炉风口段以上的冷却壁划分连续若干冷却段，图中有16段，每个冷却段沿高炉圆周方向均匀布置热电偶，相邻热电偶的间隔圆周角度为30～45°，从而可根据热电偶测得的温度绘制当前温度值雷达分布图和历史平均值雷达分布图，从而产生料面深度预测的参考图标。

本申请无需直接测量料面深度，而是根据冷却壁的温度变化来判断料面高度，简化人工操作，且预测准确。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种高炉降料面停炉时料面深度的预测方法，在高炉降料面停炉过程中，通过比较冷却壁不同高度冷却段的周向温度当前值分布，和冷却壁温度历史平均值温度分布来预判料面的深度。所述冷却壁温度历史平均值是指相对当前值测定时间过去(0.5～1.5)*T内冷却壁温度的平均值，T为高炉冶炼周期。本申请具有操作简单，数据少，结果准确等优点。

技术研发人员：史志苗;陈志焕;陈辉;徐振庭;郭超;杨和祺
受保护的技术使用者：江阴兴澄特种钢铁有限公司
技术研发日：2017.11.11
技术公布日：2018.03.30