阅读说明：本技术 一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法 (Control method for radial ore-coke ratio in material distribution process of blast furnace ) 是由 陈江 詹敏述 吴永利 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法,基于模型建立系统,模型建立系统包括第一信息输入模块、高炉炉体数据储存器、第二信息输入模块、矿焦比历史数据储存器、目标矿焦比数据输入模块以及计算模块；在利用现有模型建立方法的基础上,忽略高炉炉体设备参数和高炉炉料参数之间变量关系,视高炉炉体设备参数相对高炉炉料参数独立,以此得到径向矿焦比曲线与高炉炉料参数之间的函数关系,进而通过反函数求解得到不同高炉炉料参数与对应的径向矿焦比曲线的函数关系。通过输入不同目标矿焦比数据,从而从矿焦比历史数据中提取对应区间数据,从而快速得到对应的目标高炉炉料参数,从而控制投料。(The invention discloses a control method of a blast furnace burden distribution process radial ore-coke ratio, which is based on a model establishing system, wherein the model establishing system comprises a first information input module, a blast furnace body data storage, a second information input module, an ore-coke ratio historical data storage, a target ore-coke ratio data input module and a calculation module; on the basis of the existing model building method, neglecting the variable relation between the equipment parameters of the blast furnace body and the blast furnace burden parameters, and observing that the equipment parameters of the blast furnace body are independent relative to the blast furnace burden parameters, so as to obtain the functional relation between the radial ore-coke ratio curve and the blast furnace burden parameters, and further obtain the functional relation between different blast furnace burden parameters and the corresponding radial ore-coke ratio curve through inverse function solving. By inputting different target ore-coke ratio data, corresponding interval data is extracted from ore-coke ratio historical data, so that corresponding target blast furnace burden parameters are obtained quickly, and feeding is controlled.)

一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法

【技术领域】

本发明涉及一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法，属于冶金控制领域。

【背景技术】

高炉布料的目的在于实现目标径向矿焦比，从而实现合理的炉料分布。高炉布料的整个过程封闭，工作人员无法实时进行观测，故而需要一些理论模拟以进行进料指导。中国专利201410336893.7公开了一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法，该方法依托于炉料参数和炉体参数从而结合历史径向矿焦比历史数据进行拟合，因此每次进料参数都会发生变化，因此每次拟合都需要从头开始计算，计算量非常繁重。

【

发明内容

】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种计算量更为简洁、模型更为简单的高炉布料过程径向矿焦比的控制方法。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法，基于模型建立系统，模型建立系统包括第一信息输入模块、高炉炉体数据储存器、第二信息输入模块、矿焦比历史数据储存器、目标矿焦比数据输入模块以及计算模块；

将高炉炉体设备参数输入至第一信息输入模块，第一信息输入模块和高炉炉体数据储存器电连接，第一信息输入模块将高炉炉体设备参数传输至高炉炉体数据储存器，高炉炉体数据储存器对高炉炉体设备参数进行记录并设置为默认值；若第一信息输入模块的输入信号为空白，则高炉炉体数据储存器将上一次高炉炉体设备参数作为默认值；

将矿焦比历史数据输入至第二信息输入模块，第二信息输入模块和矿焦比历史数据储存器电连接，第二信息输入模块将矿焦比历史数据传输至矿焦比历史数据储存器，矿焦比历史数据储存器对矿焦比历史数据进行记录并设置为默认值；若第二信息输入模块的输入信号为空白，则矿焦比历史数据储存器将上一次矿焦比历史数据作为默认值；

目标矿焦比数据输入模块、高炉炉体数据储存器和矿焦比历史数据储存器并联至计算模块；

步骤(1)：计算模块首先依据矿焦比历史数据储存器的默认值a、高炉炉体数据储存器中的默认值b以及高炉炉料参数c得到a＝x₁(b)y₁(c)；

步骤(2)：依据a＝x₁(b)y₁(c)反推计算得到高炉炉料参数c＝x₂(b)y₂(a)；

步骤(3)：将目标矿焦比数据输入至目标矿焦比数据输入模块，目标矿焦比数据输入模块将目标矿焦比数据传输至计算模块，计算模块依据目标矿焦比数据a’对a的取值范围进行缩小，相应得到目标高炉炉料参数c’；

步骤(4)：若第一信息输入模块的输入信号和第二信息输入模块的输入信号同时为空白，重复步骤(3)；

若第一信息输入模块的输入信号和/或第二信息输入模块的输入信号为非空白，则重复步骤(1)、(2)和(3)。

本发明的有益效果为：

在利用现有模型建立方法的基础上，忽略高炉炉体设备参数和高炉炉料参数之间变量关系，视高炉炉体设备参数相对高炉炉料参数独立，以此得到径向矿焦比曲线与高炉炉料参数之间的函数关系，进而通过反函数求解得到不同高炉炉料参数与对应的径向矿焦比曲线的函数关系。通过输入不同目标矿焦比数据，从而从矿焦比历史数据中提取对应区间数据，从而快速得到对应的目标高炉炉料参数，从而控制投料。在高炉炉体设备参数不变的情况下可以极大简化由径向矿焦比曲线得到目标高炉炉料参数的计算步骤，对前期计算结果能够实现最大限度利用。此外高炉炉体设备参数不用频繁调节，可以省却很多炉体参数调整等待时间，减少投料时间间隔。

本发明计算模块电连接至投料器，步骤(3)和(4)之间，投料器依据目标高炉炉料参数c’进行投料。

本发明a的取值范围分割为a₁、a₂…a_n，对应c的取值范围分割为c₁、c₂…c_n，n为不小于2的自然数，计算模块将a’分别与a₁、a₂…a_n进行重合度计算，对应的重合度分别为s_m，n≥m≥1，s_m的最大值对应的c_m即为目标高炉炉料参数c’。

本发明重合度s_m的计算方式为a_m和a’重合数值长度与a_m的数值长度比值。

本发明若s_m的最大值对应的c_m个数为两个以上，则计算模块向投料器分先后输出对应的c_m。

本发明a_m的数据长度为l_m，l₁＜l₂＜…＜l_n。

本发明的其他特点和优点将会在下面的

具体实施方式

、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例1模型建立系统的框图；

图2为本发明实施例1高炉布料过程径向矿焦比的控制方法的流程图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参见图1-2，本实施例提供的是一种高炉布料过程径向矿焦比的控制方法，基于模型建立系统。

模型建立系统包括第一信息输入模块1、高炉炉体数据储存器2、第二信息输入模块3、矿焦比历史数据储存器4、目标矿焦比数据输入模块6以及计算模块5。

第一信息输入模块1和高炉炉体数据储存器2串联，第二信息输入模块3和矿焦比历史数据储存器4串联，目标矿焦比数据输入模块6、高炉炉体数据储存器2和矿焦比历史数据储存器4并联至计算模块5，计算模块5串联至至投料器7。

高炉炉体数据储存器2用于储存高炉炉体设备参数。当高炉炉体数据储存器2第一次启用时，需要将高炉炉体设备参数输入至第一信息输入模块1，由第一信息输入模块1将高炉炉体设备参数传输至高炉炉体数据储存器2，从而使高炉炉体数据储存器2对高炉炉体设备参数进行记录并设置为默认值。之后若对第一信息输入模块1输入更新后的高炉炉体设备参数，则高炉炉体数据储存器2将更新后的高炉炉体设备参数设置为默认值，若第一信息输入模块1的输入信号为空白，则高炉炉体数据储存器2将上一次高炉炉体设备参数作为默认值。

矿焦比历史数据储存器4用于储存矿焦比历史数据。矿焦比历史数据储存器4第一次启用时，需要将矿焦比历史数据输入至第二信息输入模块3，第二信息输入模块3将矿焦比历史数据传输至矿焦比历史数据储存器4，矿焦比历史数据储存器4对矿焦比历史数据进行记录并设置为默认值。之后若对第二信息输入模块3输入更新后的矿焦比历史数据，则矿焦比历史数据储存器4将更新后的矿焦比历史数据设置为默认值，若第二信息输入模块3的输入信号为空白，则矿焦比历史数据储存器4将上一次矿焦比历史数据作为默认值。

第一次使用时，需要对第一信息输入模块1和第二信息输入模块3分别输入高炉炉体设备参数和矿焦比历史数据，相应矿焦比历史数据储存器4的默认值a，高炉炉体数据储存器2中的默认值b。矿焦比历史数据为径向矿焦比曲线，矿焦比历史数据储存器4除了记录径向矿焦比曲线以外，还记录了径向矿焦比曲线对应条件下的高炉炉体设备参数和高炉炉料参数。

之后执行如下步骤：

步骤(1)：计算模块5首先依据矿焦比历史数据储存器4的默认值a、高炉炉体数据储存器2中的默认值b以及高炉炉料参数c得到a＝x₁(b)y₁(c)；

具体拟合过程如下，在a中挑选出在b条件下的径向矿焦比曲线，进而拟合出a＝x₁(b)y₁(c)，拟合过程中默认b和c之间相对独立，即b和c之间变化相对独立，即在固定高炉炉体设备参数条件下的径向矿焦比曲线依存于高炉炉料参数变化的拟合关系；

步骤(2)：依据a＝x₁(b)y₁(c)反推计算得到高炉炉料参数c＝x₂(b)y₂(a)；

步骤(3)：将目标矿焦比数据a’输入至目标矿焦比数据输入模块6，目标矿焦比数据输入模块6将目标矿焦比数据传输至计算模块5，计算模块5依据目标矿焦比数据a’对a的取值范围进行缩小，相应得到目标高炉炉料参数c’；

计算模块5将目标高炉炉料参数c’传输至投料器7，投料器7依据目标高炉炉料参数c’将符合c’条件的炉料向炉体内进行投料。

步骤(4)：炉料投放之后存在两种情况：

情况①：若第一信息输入模块1的输入信号和第二信息输入模块3的输入信号同时为空白，即表明高炉炉体数据储存器2中的默认值b和矿焦比历史数据储存器4的默认值a不发生变化，故而此时可以继续利用步骤(2)中得到的c＝x₂(b)y₂(a)函数，重复步骤(3)，输入第二次投料所需要的目标矿焦比数据a’，以使得投料器7投放符合第二次a’要求的炉料；

情况②：若第一信息输入模块1的输入信号和/或第二信息输入模块3的输入信号为非空白，则重复步骤(1)、(2)和(3)，重新建立变更条件后的c＝x₂(b)y₂(a)。

故而采用本实施例方法，在高炉炉体设备参数和矿焦比历史数据不发生变化的情况下，能够最大限度利用已有的计算结果，缩减重复计算过程，减少高炉炉体设备参数变更的次数。高炉炉体设备参数在变化之后，炉体需要一定时间进行适应，高炉炉体设备参数变化次数减小，就能减少布料等待时间间隔，提升布料效率。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，步骤(2)中，在b条件下a的取值范围从一端到另一端依次分割为a₁、a₂…a_n，对应c的取值范围分割为c₁、c₂…c_n，n为不小于2的自然数。

计算模块5将a’分别与a₁、a₂…a_n进行重合度计算，对应的重合度分别为s_m，n≥m≥1，即a’和a₁的重合度为s₁，...，a’和a_n的重合度为s_n。s₁.....s_n中的最大值为s_p，n≥p≥1。s_p对应的a_p与目标矿焦比数据a’最为接近。相应c_p和目标高炉炉料参数c’最为接近，相应的计算模块5将c_p传输至投料器7，即c_p赋值于c’。

若p的取值并不唯一，即s₁.....s_n中至少有两个数值同时相等且为最大值。比如n＝5，s₁＝s₂＞s₃＝s₄＝s₅，则计算模块5向投料器7分先后输出c₁和c₂。从而将c₁和c₂条件下的炉料先后投放布料。

采用上述方法将目标矿焦比数据a’尽可能在矿焦比历史数据中获得近似数据，从而减少对矿焦比历史数据的数据量需求。

实施例3：

本实施例提供一种实施例2中s_m的计算方式。重合度s_m的计算方式为a_m和a’重合数值长度与a_m的数值长度比值。以a_m中包含高炉炉墙函数的纵坐标为例，a₁为(1,2)，a₂为(2,4)，a₃为(4,7)，a₄为(7,11)，a₅为(11,16)。a_m的数据长度为l_m，即l₁＝1，l₂＝2，l₃＝3，l₄＝4，l₅＝5。若a’为(1.5,2.5)，则s₁＝(2-1.5)/1＝0.5，s₂＝(2.5-2)/2＝0.25，s₃＝s₄＝s₅＝0。

从实际数据收集角度上说，数据长度l_m固定的情况下，m的值越大，a_m包含的径向矿焦比曲线数量越少。为了平衡不同a_m所包含的径向矿焦比曲线数量，避免m值过大，导致a_m中不存在径向矿焦比曲线情况的发生，故而需要使l_m随m的增加而增加_。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。