具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种高炉风口寿命的管理方法，如图1所示，该管理方法包括如下步骤：

步骤S101：采集每日高炉上部布料制度数据、风口制度数据、风口更换数据以及冷却制度数据；具体地，高炉结构如图2所示，包括旋转溜槽1、高炉风口2以及水泵房3。其中，上部布料制度数据可以从旋转溜槽1处采集得到，如每日产量、料线、焦批、矿批、焦炭和矿石各档位布料角度及圈数等。风口制度数据可以从高炉风口2处采集得到，如风口面积和风口长度等。冷却制度数据可以从水泵房3处采集得到，如风口总进水流量、进水温度、进水压力。此外，还可以设置PLC4、服务器5和工控机6。PLC4用于和现场设备的通讯；服务器5用于数据的处理；工控机6用于将数据处理结果呈现给操作者7。

步骤S102：根据上部布料制度数据中的每日产量和高炉实际炉容计算得到利用系数；具体地，利用系数通过以下公式计算：

E＝P/V

其中，P表示每日产量，V表示高炉实际炉容。

步骤S103：根据风口更换数据计算风口在预设时间内的平均使用寿命；具体地，可以开发风口信息录入前端，当操作者在每次休风更换风口时，从前端录入每个风口的更换时间。由此，从每个风口的更换时间中能够确定每个风口的使用寿命L＝T₀－T₁，其中T₀为风口破损时间，T₁为风口安装时间。并且，为了使得计算的风口寿命更具有代表性，可以计算每个风口在预设时间内如一年内的平均使用寿命。平均使用寿命通过以下公式计算：

其中，L_i，j＝T₀－T₁，T₀为风口破损时间，T₁为风口安装时间，M为更换次数， N为风口个数。

步骤S104：根据利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据对高炉进行操作。

具体地，在高炉的生产过程中，为了维持生产指标，通常是从原料质量、原料保供以及设备故障等方面进行操作制度的调整。但从长周期来看，如果操作制度偏离合适的区间，则会造成炉型不正常以及风口破损等问题。然而日常操作数据时刻在波动，无法看到这种大方向的趋势；另外高炉操作制度变量众多，并且高炉生产影响因素数据连续、周期短，而风口寿命数据非连续、周期长，需要建立风口寿命和操作制度之间的量化关系。

由此，通过对获取的风口更换数据的处理，确定风口的平均使用寿命，并在获取的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据中选取风口平均使用寿命大于预设值的数据指导高炉的日常操作，防止操作制度偏离大方向，使得高炉在日常生产中保持稳定，从而能够保证渣皮的稳定性，避免了渣皮对风口的冲刷，由此从本质上延长了风口的使用寿命。

并且，在保证风口使用寿命的基础上，同时使得选择的数据利用系数大于预设值，即保证选择数据具有高利用系数，而选取高利用系数的数据保证了采用相应的数据生产能够达到较高的产量。而若只考虑高炉产量，在高炉产量较高时，渣皮量大，对风口冲刷严重，会缩短风口的使用寿命。由此，在选取上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据时，是选取的利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据对高炉进行操作，不仅能使得高炉生产稳定，产量高，同时渣皮稳定性好，对高炉冲刷小，从而延长了高炉风口的使用寿命。

本发明实施例提供的高炉风口寿命的管理方法，通过获取高炉上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据，建立了产量、风口寿命和高炉操作制度之间的量化关系，通过对布料制度、送风制度以及风口冷却制度的合理控制，指导炼铁生产者对生产指标、风口寿命、操作制度进行大方向的把控，保证了高炉生产稳定性以及渣皮的稳定性，由此，通过上部布料制度、风口制度以及冷却制度的合理匹配，在保证高炉产量的基础上从本质上延长了风口的使用寿命。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，如图3所示，根据利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料制度数据、风口平均制度数据以及冷却平均制度数据对高炉进行操作，包括：

步骤S201：选取利用系数大于第三预设值时的上部布料制度数据、风口制度数据和冷却制度数据。

步骤S202：根据选取的上部布料制度数据、风口制度数据和冷却制度数据计算预设时间内的上部布料平均数据、风口平均制度数据和冷却平均制度数据。

步骤S203：根据利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料平均数据、风口平均制度数据以及冷却平均制度数据对高炉进行操作。

具体地，由于风口使用寿命为预设时间内的平均使用寿命，如一年内的平均使用寿命。而高炉在每日都会有新的制度数据，一年内会大量的数据，为了使得选取的制度数据更具有指导性，对于获取的上部的布料制度、下部的风口制度数据和冷却制度数据，可以选取利用系数大于第三预设值时的数据，进行预设时间内的数据平均。例如，选取利用系数E大于等于1.9的各类上下部制度数据，分别计算年平均值。

其中第三预设值可以根据实际需要进行设置，通过取利用系数大于第三预设值的数据进行平均，而不是将所有的数据进行平均计算，能够去掉产量较低时的制度数据，从而使得计算得到的平均值的指导性更强。同时，在计算平均值时，选取的预设时间段可以和计算风口平均使用寿命时的预设时间段相同，由此，在基于平均使用寿命选取制度数据时更加方便。

具体地，对于高炉上部布料制度数据，可以选取E≧1.9时对应的料线、焦批、矿批、焦炭和矿石各档位布料角度及圈数等参数计算年平均值，同时基于这些参数，还可以计算边缘O/C＝最外圈2个档位矿石圈数/矿石总圈数＊矿批/ (最外圈2个焦炭圈数/焦炭总圈数＊焦批)。并且，高炉布料通常是矩阵设置，例如，对于焦炭可能有1，2，3，4，5，6，7，8共八个档位，其中对应角度分别为： 48°，46°，44°，42°，40°，38°，36°，34°。由此可以得到最大角度为48°。在计算到各参数的年平均值后，可以根据计算结果建立关于上部布料制度数据的每年数据库。

具体地，对于下部风口制度数据(送风制度数据)，也可以选择E≧1.9以上对应的数据进行平均值计算，得到每年平均风口面积S及每年平均风口长度 L。对于下部冷却制度数据，采集风口总进水流量F，进水温度T_in，进水压力P，选择E≧1.9以上对应的数据进行平均值计算，得到每年平均风口总进水流量F，进水温度Tin，进水压力P，并建立每年数据库。

具体地，为了便于根据利用系数和平均使用寿命选择上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据，可以建立风口寿命Life，利用系数E、边缘 O/C、最大角度、料线、风口面积、风口长度、冷却水流量、冷却水压力、冷却水进水温度的综合数据库表。即建立风口寿命、产量以及操作制度之间的量化关系。在一实施例中，该量化关系如下表1所示。

表1

在一实施例中，根据利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据对高炉进行操作，还包括：选取利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据；确定选取的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据中的最大值和最小值；将最大值作为高炉操作的上限，将最小值作为高炉操作的下限。

具体地，第一预设值和第二预设值可以根据实际需要进行设置。如，第一预设值为2.15，第二预设值为120天。在选取制度数据时可以选取E≧2.15同时风口寿命≧120天的年份。当风口寿命、产量以及操作制度之间的量化关系如表1所示时，则选取的年份为2012年、2013年和2014年。由此，可以确定高炉操作的上限为边缘O/C为3.75、料线为1.6、最大角度为48、风口长度为 632、风口面积为0.552、风口水量为1893、风口水压为2、风口水温为36.5。高炉操作的下限为边缘O/C为3.3、料线为1.6、最大角度为48、风口长度为 614、风口面积为0.545、风口水量为1840、风口水压为2、风口水温为34.2。在高炉的日常操作中，则可以按照上述上限和下限之间的数值对相应的高炉进行控制。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，该高炉风口寿命的管理方法还包括：根据平均使用寿命确定休风周期；根据风口的使用时间与休风周期的关系确定是否更换风口；根据风口更换数据确定休风时优先更换风口的方位。

具体地，在计算到风口平均寿命之后，还可以根据该数值确定休风周期。例如，可以根据每个风口的平均使用寿命，进行平均值的计算，从而确定休风周期。或者，也可以对每个风口赋予一定的权重，基于权重和平均使用寿命的结合确定休风周期。本发明实施例对休风周期的具体确定方法不做限定。

具体地，在确定休风周期之后，可以根据该休风周期管理风口的更换。例如，在到达休风周期时，某个风口的使用时间已经接近休风周期，也可以在此次休风时进行更换，避免造成非定期休风。此外，还可以根据风口更换数据对每次更换的风口的编号和方位进行实时显示，例如，可以将所有的风口分为东南西北四个方位，当某个方位在一定时间内的更换频率较高时，则在下次休风时优先更换该方位的风口。

本发明实施例提供的高炉风口寿命的管理方法，开发前端录入功能，对原始数据进行数据过滤和筛选，结合布料制度数据、送风制度数据以及冷却制度数据建立长周期分析数据库，建立风口寿命和操作制度之间的量化关系，约束高炉操作制度即上下部参数设置，防止长期偏离正常方向。

本发明实施例还提供一种高炉风口寿命的管理装置，如图4所示，包括：

数据采集模块，用于采集每日高炉上部布料制度数据、风口制度数据、风口更换数据以及冷却制度数据；详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述。

利用系数计算模块，用于根据上部布料制度数据中的每日产量和高炉实际炉容计算得到利用系数；详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述。

寿命计算模块，用于根据风口更换数据计算风口在预设时间内的平均使用寿命；详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述。

操作控制模块，用于根据利用系数大于第一预设值且平均使用寿命大于第二预设值时的上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据对高炉进行操作。详细内容参见上述方法实施例中步骤S104的相关描述。

本发明实施例提供的高炉风口寿命的管理装置，通过获取高炉上部布料制度数据、风口制度数据以及冷却制度数据，建立了产量、风口寿命和高炉操作制度之间的量化关系，通过对布料制度、送风制度以及风口冷却制度的合理控制，指导炼铁生产者对生产指标、风口寿命、操作制度进行大方向的把控，保证了高炉生产稳定性以及渣皮的稳定性，由此，通过上部布料制度、风口制度以及冷却制度的合理匹配，在保证高炉产量的基础上从本质上延长了风口的使用寿命。

本发明实施例提供的高炉风口寿命的管理装置的功能描述详细参见上述实施例中高炉风口寿命的管理方法描述。

本发明实施例还提供一种存储介质，如图5所示，其上存储有计算机程序 601，该指令被处理器执行时实现上述实施例中高炉风口寿命的管理方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据，特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体 (Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘 (Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory， ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD) 等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器 51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor， DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/ 模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的高炉风口寿命的管理方法。

存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图1－3所示实施例中的高炉风口寿命的管理方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。