用于高炉炉顶布料的控制方法与流程

1.本发明涉及炼铁高炉自动控制领域，具体涉及一种用于高炉炉顶布料的控制方法。


背景技术：

2.装料制度高炉操作四大制度之一，主要是通过炉料装入顺序、装入方法、料线高度、批重、焦炭负荷、布料方式、布料溜槽倾动角度的变化等调整炉料在炉内的分布，以达到煤气流合理分布的目的，是高炉操作的一个重要手段，对保证炉况的稳定顺行及煤气流的合理分布和利用起关键作用，因其调整方便灵活，所以也是日常调剂中变换调整较多的操作制度之一。
3.现代化高炉为最大限度地提高冶炼效率，均采用无料钟装料，即使用料流调节阀加布料溜槽的控制方式来实现矿石、焦碳在炉内的精确布料。布料溜槽通过布料器控制其倾动角度α和水平旋转角度β，来实现环形布料。当布料探迟探测到炉内料面达到设定高度时，布料溜槽在竖直方向按照设定的倾动角度α上升或下降，在水平面方向按照设定的布料圈数(旋转角度β旋转360
°
记为一圈)进行匀速旋转，同时料流调节阀开启到设定的开度(即γ角)，炉料经布料溜槽精确的布到高炉的料面上。目前，许多高炉普遍采用的装料制度是多环布料方式，即通过设定不同的倾动角度α和水平旋转圈数把炉料布到炉内，形成以炉中心为圆心的多个环形料堆。
4.高炉顺行生产时炉况好，装料制度不变，布料溜槽设定好的倾动角度和旋转圈数基本不会改变。然而，高炉生产条件及炉况是不断变化的，如原料条件恶化、炉内边缘与中心气流的变化、炉温的变化、冶炼强度的改变、减慢风或休风后的复风初期、喷煤量的变化及炉况难行时，都可以通过调整装料制度的布料参数(例如改变多环布料的倾动角度和旋转圈数)来稳定炉况或减小影响效果。
5.装料制度调整的基准是在新环境下确保炉况能平稳的过渡，无较大波动，但是在日常操作中，有些高炉往往由初始装料制度过渡到最终装料制度时，由于其一个装料制度边缘较重，另一个装料制度边缘较轻，按规定的周期综合装入炉内，可能使炉内煤气分布更加不稳定，从而炉况很难稳定，严重影响生产，现有的技术无法进行装料制度的微调，可能导致调整的幅度过大或过于频繁。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种用于高炉炉顶布料的控制方法，实现了高炉装料制度中多环布料的微调，避免调整过度，保证了炉况在新的生产条件下能稳定平稳过渡到顺行状态。
7.本发明的目的是采用下述方案实现的：一种用于高炉炉顶布料的控制方法，包括以下步骤：
8.1)设置初始装料制度的布料周期，最终装料制度的布料周期，设置布料周期的切
换步长；
9.2)设置初始装料制度、最终装料制度的布料参数；
10.3)高炉依次按照初始装料制度、最终装料制度进行循环布料，并对高炉炉况进行判断：
11.①
若炉况不稳，则调整各装料制度的布料参数或者布料周期；
12.②
若炉况稳定，初始装料制度的布料周期按照布料周期的切换步长减小一次，最终装料制度的布料周期按照布料周期的切换步长增大一次；
13.4)重复步骤3)，直到初始装料制度的布料周期为零，高炉按照最终装料制度进行布料。
14.优选地，所述布料参数包括布料环数，以及各布料环的料流阀开度、布料溜槽倾动角度、布料圈数。
15.本发明包含如下有益效果：通过交替调整两种装料制度的布料周期以及布料参数，保证炉况稳定的情况下从初始装料制度平稳过渡到最终装料制度，实现了高炉装料制度中多环布料的微调，丰富了高炉上部的调节手段，有利于改变煤气分布，从而有效地提高煤气利用率，同时能降低燃料比，提高铁水产量，确保了高炉的稳定顺行，避免了贸然切换装料制度导致对高炉生产的严重影响。
附图说明
16.图1为本发明的流程图；
17.图2为本发明各装料制度的参数设置图。
具体实施方式
18.如图1至图2所示，一种用于高炉炉顶布料的控制方法，包括以下步骤：
19.1)设置初始装料制度的布料周期，最终装料制度的布料周期，设置布料周期的切换步长；
20.所述初始装料制度的布料周期、最终装料制度的布料周期，以及布料周期的切换步长均是以炉况平稳为基础，在不断的布料实验中得到的，即所述初始装料制度的布料周期、最终装料制度的布料周期，以及布料周期的切换步长均为经验值或者标定值。
21.本实施例中，设初始装料制度的布料周期为t
初
，最终装料制度的布料周期为t
终
，布料周期的切换步长为t
步长
，当然，布料周期的切换步长一般为1，当然也可以为2，甚至更大，只要能保证炉况平稳，使装料制度切换的幅度尽可能小。
22.本实施例中，初始装料制度的布料周期t
初
为6，最终装料制度的布料周期t
终
为1，布料周期的切换步长t
步长
为1。
23.2)设置初始装料制度、最终装料制度的布料参数；
24.本实施例中，所述布料参数包括布料环数，以及各布料环的料流阀开度、布料溜槽倾动角度、布料圈数，且为提高布料圈数的精度，将水平旋转角度β旋转180
°
记为0.5圈，圈数精确到小数点后一位，而非取整数。
25.按照常规设置对两种装料制度的布料环数、布料溜槽倾动角度及每一环的布料圈数分别进行设定：
26.根据实际的冶炼需求，将炉内布置的炉料环带数量设定布料环数，然后分别设定每一个炉料环带的矿石/焦炭的布料溜槽倾动角度、布料圈数。
27.本实施例中，设定布料环数为x环，各炉料环带中矿石的布料溜槽倾动角度分别设为每一环的布料圈数分别设为
28.焦炭的布料溜槽倾动角度分别设为每一环的布料圈数分别设为
29.通过各装料制度每一批的批料重量，设定料流阀的开度为γ角。
30.根据矿石料批重量设定矿石的料流阀开度γ
矿
，根据焦炭料批重量设定焦炭的料流阀开度γ
焦
，以确保炉料能按照预设的角度和圈数布置在料面环带上。
31.当高炉采用初始装料制度时，对应的矿石/焦炭料流阀开度分别为或
32.当高炉采用最终装料制度时，对应的矿石/焦炭料流阀开度分别为或
33.3)高炉依次按照初始装料制度、最终装料制度进行循环布料，并对高炉炉况进行判断：
34.①
若炉况不稳，则调整各装料制度的布料参数或者布料周期；
35.②
若炉况稳定，初始装料制度的布料周期按照布料周期的切换步长减小一次，最终装料制度的布料周期按照布料周期的切换步长增大一次；
36.本实施例中，初始装料制度的布料周期t
初
按照布料周期的切换步长减小一次后，减小一次的初始装料制度的布料周期为即
37.最终装料制度的布料周期t
终
按照布料周期的切换步长增大一次后，增大一次的最终装料制度的布料周期为即
38.以此类推，每次调整后的初始装料制度的布料周期与最终装料制度的布料周期如下所示：
39.第一次调整后的布料周期：
40.第二次调整后的布料周期：
41.第三次调整后的布料周期：
42.第四次调整后的布料周期：
43.第五次调整后的布料周期：
44.第六次调整后的布料周期：
45.高炉循环布料时，发现炉况不稳，首先考虑调整布料周期，例如将第二次调整后的布料周期改变为第一次调整后的布料周期。
46.若调整布料周期后，炉况仍然不稳，再按照下列两个原则调整各装料制度的布料
参数：
[0047]ⅰ.日常调节：顶压和风量稳定波动不大，煤气气流稳定；
[0048]ⅱ.调节顺序：
[0049]
⑴
外环焦炭角度、圈数尽可能不变或少变动；
[0050]
⑵
焦炭层尽可能稳定、负荷的调整采取固定焦批、调矿批的方式；
[0051]
⑶
先调环数，其次是角度，尽可能调整环带的参数。
[0052]
若调整布料参数后，炉况仍然不稳，通过交替调整布料周期与布料参数的手段，直到炉况稳定。
[0053]
4)重复步骤3)，直到初始装料制度的布料周期为零，高炉的装料制度一直按照最终装料制度进行布料，从初始装料制度平稳过渡到最终装料制度。
[0054]
即当初始装料制度的布料周期时，t
初
为零，即按照布料周期的切换步长减少六次后，高炉按照最终装料制度的布料周期进行布料。
[0055]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。