一种高炉炉芯温度诊断预警方法及系统与流程

本发明属于冶炼高炉控制，具体涉及一种高炉炉芯温度诊断预警方法及系统。

背景技术：

1、炉芯温度即为高炉炉底中心区域热电偶温度，炉芯温度高低主要受到炉缸侵蚀状态、炉内死焦堆大小、炉内死焦堆透气透液性、炉缸热量等因素的影响，在一定冶炼强度下，炉缸侵蚀是相对缓慢的过程，一般不会导致炉芯温度的持续变化。炉芯温度在一定程度是能够反映炉缸的活跃性，甚至作为炉缸工作状态的判断依据。大型高炉炉缸活跃性对于高炉稳定属性具有关键性意义，炉芯温度下降至一定程度后，表明死焦堆热传导能力下降，势必会对高炉顺行带来极大挑战。因此，炉芯温度精准诊断以及及时预警对于高炉安全顺产具有重要意义。

2、现有炉芯温度诊断相关研究步目前仅存在于理论分析与推理阶段，研究手段单一，且原料品味多变、高炉内部反应复杂等问题，高炉操作者难以快速、精准对炉芯温度进行诊断，势必会导致高炉炉况的进一步恶化。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：针对现有的炉芯温度诊断手段单一，高炉内部反应变化复杂，高炉操作者难以精准地对炉芯温度进行诊断问题，提供了一种高炉炉芯温度诊断预警方法及系统，更好地精准判断炉芯温度，掌控高炉炉况。

2、为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高炉炉芯温度诊断预警方法，包括如下步骤：

3、s1、采集预设天数的每日高炉平均炉芯温度数据，以及对应的每日产量数据；然后预设若干个滞后天数，获得每日高炉平均炉芯温度数据对应滞后天数的每日产量数据；

4、s2、通过线性相关系数计算，获得不同滞后天数的炉芯温度和产量的线性相关系数，然后确定炉芯温度受高炉操作参数的影响周期；

5、s3、建立参数化模型，获得不同滞后天数的炉芯温度和已知的高炉影响因素的线性相关系数，并结合影响周期、以及预设阈值范围，提取获得影响炉芯温度变化的关键性因素；

6、s4、对关键性因素进行验证，确定高炉炉芯温度诊断及结果并预警。

7、进一步地，前述的步骤s3中，高炉影响因素包括：边缘矿焦比、铁水[si]、炉渣镁铝比、炉渣碱度、烧结矿碱度、烧结矿feo含量、焦炭m40、焦炭平均粒度。

8、进一步地，前述的步骤s3中，利用rhino&grasshopper平台建立参数化模型。

9、进一步地，前述的步骤s3中，预设阈值范围为-0.1至0.1。

10、进一步地，前述的步骤s4中，对关键性因素进行验证包括通过计算该关键因素稳定情况下炉腹冷却壁温度标准偏差进行确定。

11、进一步地，前述的步骤s1中，预设滞后天数为：0、3、7、14、21、28和35天。

12、本发明另一方面提供一种高炉炉芯温度诊断预警系统，其特征在于，包括数据采集预处理模块，用于采集预设天数的每日高炉平均炉芯温度数据，以及对应的每日产量数据；然后预设若干个滞后天数，获得每日高炉平均炉芯温度数据对应滞后天数的每日产量数据；

13、线性相关技术计算模块，用于通过线性相关系数计算，获得不同滞后天数的炉芯温度和产量的线性相关系数，然后确定炉芯温度受高炉操作参数的影响周期；

14、关键性因素获取模块，建立参数化模型，获得不同滞后天数的炉芯温度和已知的高炉影响因素的线性相关系数，并结合影响周期、以及预设阈值范围，提取获得影响炉芯温度变化的关键性因素；

15、验证预警模块，用于对关键性因素进行验证，确定高炉炉芯温度诊断及结果并预警。

16、相较于现有技术，本发明采用以上技术方案的有益技术效果如下：

17、(1)本发明能够及时对炉芯温度进行诊断，极大减少炉芯温度诊断的时间，特别是高炉外围因素复杂多变的情况下，炉芯温度的快速精准诊断就显得尤为重要。

18、(2)本发明对炉芯温度的诊断充分考虑了高炉自身因素的影响，特别是不同炉役阶段、不同炉缸等因素对炉芯温度影响，即便相同高炉其高炉内部炉缸的侵蚀状态、死焦堆的形态、炉缸的活跃程度均对炉芯温度的影响周期略有不同，因此本发明所述的诊断方法，可在不同高炉进行推广应用，具有普遍适用性。

19、(3)本发明中炉芯温度受高炉操作影响的响应周期也可对炉缸内死焦堆的状态、炉缸的活跃性等关键指标的评价具有重要参考意义，响应周期越长说明炉缸活跃性越差、死焦堆热传导性、死焦堆透气透液性也就越差

技术特征：

1.一种高炉炉芯温度诊断预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高炉炉芯温度诊断预警方法，其特征在于，步骤s3中，高炉影响因素包括：边缘矿焦比、铁水[si]、炉渣镁铝比、炉渣碱度、烧结矿碱度、烧结矿feo含量、焦炭m40、焦炭平均粒度。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炉芯温度诊断预警方法，其特征在于，步骤s3中，利用rhino&grasshopper平台建立参数化模型。

4.根据权利要求1所述的一种高炉炉芯温度诊断预警方法，其特征在于，步骤s3中，预设阈值范围为-0.1至0.1。

5.根据权利要求1所述的一种高炉炉芯温度诊断预警方法，其特征在于，步骤s4中，对关键性因素进行验证包括通过计算该关键因素稳定情况下炉腹冷却壁温度标准偏差进行确定。

6.根据权利要求1所述的一种高炉炉芯温度诊断预警方法，其特征在于，步骤s1中，预设滞后天数为：0、3、7、14、21、28和35天。

7.一种高炉炉芯温度诊断预警系统，其特征在于，包括数据采集预处理模块，用于采集预设天数的每日高炉平均炉芯温度数据，以及对应的每日产量数据；然后预设若干个滞后天数，获得每日高炉平均炉芯温度数据对应滞后天数的每日产量数据；

技术总结
本发明公开了一种高炉炉芯温度诊断预警方法及系统，通过获得每日高炉平均炉芯温度数据对应滞后天数的每日产量数据；进行线性相关系数计算，获得不同滞后天数的炉芯温度和产量的线性相关系数，然后确定炉芯温度受高炉操作参数的影响周期；然后建立参数化模型，获得不同滞后天数的炉芯温度和已知的高炉影响因素的线性相关系数，并结合影响周期、以及预设阈值范围，提取获得影响炉芯温度变化的关键性因素；对关键性因素进行验证，确定高炉炉芯温度诊断及结果并预警。本发明对炉芯温度的诊断充分考虑了高炉自身因素的影响，能够及时对炉芯温度进行诊断，特别是高炉外围因素复杂多变的情况下极大减少炉芯温度诊断的时间，并且具有普遍适用性。

技术研发人员：回新冬,赵华涛,杜屏
受保护的技术使用者：江苏沙钢集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8