一种判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法与流程

本发明总体上涉及钢铁冶金领域，更具体地，涉及一种判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法。

背景技术：

1、在冶炼过程中，炉缸堆积往往是由于高炉内温度场或煤气流场分布失常所导致，在热量和煤气流不能有效地到达的区域，渣铁与焦炭混合物混合在一起而不能及时有效熔化形成团状物，而导致高炉炉缸不活和炉缸热量等方面失去原有的稳定性，引起高炉失常，冶炼不顺。炉缸堆积若处理不当会影响渣铁排放、损坏炉缸冷却设备，造成炉缸炉底耐火材料受损。国内一般在大高炉炉缸炉底安装多支检测温度、流量等的传感器，因数据量大，很难在短时间内准确的诊断炉缸堆积状况。

2、针对这些问题，钢铁企业在实践中探索出了许多方法，如用模型来评估炉缸中残存的渣、铁量，从而保证炉缸正常工作；传热边界逆解在高炉炉缸侵蚀诊断中的应用；利用数学模型来管理高炉炉缸工作状态，构建数学模型保证炉缸正常和稳定性。还有一些企业从水温差、热负荷来评估高炉炉缸堆积，但这些方法大都比较粗放，反应慢等问题存在。

3、例如，对比文件cn116162750a公开了一种高炉冶炼钒钛矿过程中炉缸堆积现象判断方法，具体包括：对高炉冶炼钒钛矿过程中炉缸堆积现象进行判断；所述的判断方法包括：炉底中心温度逐渐降低；高炉接受风量的能力减弱，风量逐渐降低，并且长时间无法恢复到常规的水平；产量降低。

4、在高炉富氢冶炼钒钛磁铁矿过程中，不仅存在普通矿高炉冶炼时会出现的炉缸堆积问题，而且更严重，主要由于高炉富氢冶炼钒钛磁铁矿时，富氢燃料在风口区燃烧是一个强吸热过程，需增加氧气量来调节炉缸内渣铁温度，导致鼓风量相对减少，且炉缸内存在tio2过还原问题，生成高熔点tic、tin，更会造炉缸堆积，炉况不稳。炉缸堆积表现方式各异，如各层冷却壁水温差及炉底冷却水温度比正常时高或低，炉喉温度较炉况正常时低或高，以及温度带变窄等现象，根据这些现象都很难准确快速判断是由于炉缸堆积造成还是别的原因造成的。

5、基于此，本申请的发明人认识到，在钒钛磁铁矿富氢冶炼过程中准确且便利地判断是否发生炉缸堆积方面仍然存在进一步的改进空间。

技术实现思路

1、本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。

2、本申请的发明人认识到，需要一种判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，该方法应该在钒钛磁铁矿富氢冶炼过程中能够准确且便利地判断是否发生炉缸堆积，为高炉操作者提出预警，以便及时采取措施。

3、根据本发明的一个方面，提供了一种判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，包括以下步骤：

4、检测炉渣中的二氧化钛含量并与第一阈值进行比对；

5、响应于所述炉渣中的二氧化钛含量大于等于第一阈值，检测铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比对所述第一含量与第二含量；

6、基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积。

7、在一些实施例中，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

8、响应于所述第一含量小于等于所述第二含量，确认已出现炉缸堆积。

9、在一些实施例中，所述检测铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比对所述第一含量与第二含量的步骤包括：

10、每间隔预设时间检测同一炉次铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比较所述第一含量与第二含量的大小。

11、在一些实施例中，所述检测铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比对所述第一含量与第二含量的步骤包括：

12、检测连续的若干炉次铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比较所述第一含量与第二含量的大小。

13、在一些实施例中，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

14、响应于连续预设次数的比对中，所述第一含量均小于等于所述第二含量，确认已出现炉缸堆积。

15、在一些实施例中，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

16、响应于连续预设次数的比对中，所述第一含量均小于所述第二含量且所述第一含量与所述第二含量的差值的平均值小于第一差异阈值，确认已出现轻度炉缸堆积。

17、在一些实施例中，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

18、响应于连续预设次数的比对中，所述第一含量均小于所述第二含量且所述第一含量与所述第二含量的差值的平均值大于第二差异阈值，确认已出现严重炉缸堆积，所述第二差异阈值大于所述第一差异阈值。

19、在一些实施例中，所述第一阈值的取值范围为20％质量分数以上。

20、在一些实施例中，所述第一含量与第二含量分别为钛和硅的质量分数，所述第一差异阈值的取值范围为0.001至0.005。

21、在一些实施例中，所述第二差异阈值的取值范围为0.01以上。

22、在一些实施例中，所述预设次数为3到5次。

23、本发明通过检测炉渣中的二氧化钛含量，以及铁水中的钛和硅含量并进行比对，能够在不向高炉内部增加额外设备的情况下，准确且便利地判断是否发生炉缸堆积，为高炉操作者提出预警，以便及时采取措施。

技术特征：

1.一种判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述检测铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比对所述第一含量与第二含量的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述检测铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比对所述第一含量与第二含量的步骤包括：

5.根据权利要求3或4所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

7.根据权利要求5所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积的步骤包括：

8.根据权利要求1所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述第一阈值的取值范围为20％质量分数以上。

9.根据权利要求6所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述第一含量与第二含量分别为钛和硅的质量分数，所述第一差异阈值的取值范围为0.001至0.005。

10.根据权利要求9所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述第二差异阈值的取值范围为0.01以上。

11.根据权利要求5所述的判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，其特征在于，所述预设次数为3到5次。

技术总结
本发明提供了一种判断钒钛磁铁矿富氢冶炼炉缸堆积的方法，包括以下步骤：检测炉渣中的二氧化钛含量并与第一阈值进行比对；响应于所述炉渣中的二氧化钛含量大于等于第一阈值，检测铁水中的钛的第一含量和硅的第二含量，并比对所述第一含量与第二含量；基于所述第一含量与第二含量的比对结果判断是否出现炉缸堆积。本发明的技术方案通过检测炉渣中的二氧化钛含量，以及铁水中的钛和硅含量并进行比对，能够在不向高炉内部增加额外设备的情况下，准确且便利地判断是否发生炉缸堆积，为高炉操作者提出预警，以便及时采取措施。

技术研发人员：蒋胜,陈茅,刘凌岭,令新科
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15