具体实施方式

本申请实施例通过提供一种高炉喷吹煤测试方法、装置、电子设备及存储介质，能够表征喷吹煤对煤粉利用状态及高炉顺行的影响，从而更准确地测试出目标喷吹煤在高炉中产生的效果，进一步对科学优化配煤提供了较好的依据。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种高炉喷吹煤测试方法，包括：获取目标喷吹煤作用下高炉内的顺行测试数据和碳含量测试数据，其中，顺行测试数据包括：高炉内的环境信息以及生产信息，碳含量测试数据包括：高炉内瓦斯灰中总碳含量、环境信息以及生产信息；基于顺行测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的顺行指数，其中，顺行指数用于表征冶炼进程中，喷吹煤在高炉中的顺行状态；基于碳含量测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的碳含量指数，其中，碳含量指数用于表征高炉内未燃煤粉的含量；输出顺行指数与碳含量指数，顺行指数与碳含量指数用于测试目标喷吹煤在高炉中的使用效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

需要说明的是，本申请的目标喷吹煤可以为适用于高炉喷吹煤的烟煤、无烟煤等，也可以为其它燃料，如天然气、木炭等。

第一方面，本发明实施例提供了一种高炉喷吹煤测试方法，具体来讲，如图1所示，所述测试方法包括以下步骤S101至步骤S104。

步骤S101，获取目标喷吹煤作用下高炉内的顺行测试数据和碳含量测试数据，其中，顺行测试数据包括：高炉内的环境信息以及生产信息，碳含量测试数据包括：高炉内瓦斯灰中总碳含量、环境信息以及生产信息。

在具体实施例中，可以通过环境监测设备获取目标喷吹煤作用下高炉内的环境信息，根据存储的以往的高炉生产信息或实时监测获取高炉内的生产信息。具体地，这里高炉内的环境信息可以包括高炉内的风量与全压差等信息，高炉内的生产信息可以包括高炉的日产量与煤比等信息。

步骤S102，基于顺行测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的顺行指数，其中，顺行指数用于表征冶炼进程中，喷吹煤在高炉中的顺行状态。

在一种可选的实施例中，当顺行测试数据中高炉内的环境信息为高炉内的风量与全压差，高炉内的生产信息为高炉的日产量与煤比，基于顺行测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的顺行指数，包括：

根据以下公式a：

D1＝k1×V/(△P×(P×PCI))

得出顺行指数D1，其中，k1表示调节系数，V表示风量，△P表示高炉内的全压差，P表示高炉的日产量，PCI表示煤比。

其中，风量V、日产量P可以分别代表着高炉的冶炼能力和冶炼效果；在一定风量V的前提下，全压差△P代表着高炉的透气性；煤比PCI在一定程度上代表着高炉的结焦水平，是高炉基本指标；k1表示调节系数，大小根据具体情况进行设置。这里的日产量P与煤比PCI的乘积反应了日消耗煤量，公式a表示了一定风量前提下高炉内的日消耗煤量。

在具体实施例中，获取目标喷吹煤作用下高炉内环境中的顺行指数与碳含量指数之前，还可以包括：获取目标喷吹煤的性能指标，并对性能指标进行展示，该性能指标包括目标喷吹煤的燃烧指标、发热指标、可磨指标以及反应指标等。

其中，燃烧指标用于表示目标喷吹煤在高炉中的燃烧率，燃烧指标越高，燃烧性越好；发热指标用于表示高炉风口前燃烧时放出的热量，热量越高，性能越好；可磨指标用于表示燃煤制粉的难易程度，可磨指数越大，越易粉碎；反应指标用于表示目标喷吹煤将二氧化碳还原成一氧化碳的能力，它的强弱直接影响高炉的耗煤量、耗氧量及煤气中的有效成分，反应指标越高，性能越好。当然，这里还可以包括能够反应喷吹煤性能的其他指标。

具体地，不同的喷吹煤种类由于自身性能的影响，燃烧指标、发热指标、可磨指标以及反应指标的大小也会存在差异。指标大小的不同也将影响高炉的冶炼能力和冶炼效果，使得在其它原燃料、基本操作制度相对稳定的前提下，更换目标喷吹煤将引起高炉的冶炼能力和冶炼效果发生变化，即风量、全压差、日产量可能改变。从而使得顺行指数发生变化，顺行指数的变化反映了不同的喷吹煤对高炉顺行产生了不同的影响。

步骤S103，基于碳含量测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的碳含量指数，其中，碳含量指数用于表征高炉内未燃煤粉的含量。

在具体实施例中，碳含量测试数据可以包括：高炉内瓦斯灰中总碳含量、煤比以及风量，基于高炉内瓦斯灰中总碳含量、煤比以及风量，得出碳含量指数。

具体地，在焦炭质量及原料质量基本稳定的前提下，瓦斯灰中总碳含量体现了高炉中未燃煤粉的质量水平。其中，瓦斯灰中总碳含量可以通过计算高炉内旋风灰中的碳含量与干法灰中的碳含量之和得到，再考虑煤比(高炉基本指标)及风量(高炉的冶炼能力)对瓦斯灰中总碳含量的影响，得到碳含量指数。

举例来说，瓦斯灰中总碳含量为

C＝P₁×C₁+P₂×C₂

其中，P₁为旋风灰比，C₁为旋风灰碳含量，P₂为干法灰比，C₂干法灰碳含量，基于碳含量测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的碳含量指数，包括通过以下公式b：

D2＝k2×C/(PCI×V)

得到碳含量指数D2，其中，k2表示调节系数，PCI表示煤比，V表示风量。

其中，k2表示调节系数，大小根据具体情况进行设置，公式b表示了基于高炉冶炼能力的消耗煤量下，高炉中的未燃煤粉状况。

另外，更换目标喷吹煤时，将可能引起高炉的冶炼能力和冶炼效果发生变化，即风量、瓦斯灰中总碳含量等因素的改变，因此，根据碳含量指数的变化，能够评价目标喷吹煤对未燃煤粉的影响，即碳含量指数的变化反映了不同的喷吹煤对高炉煤粉利用情况的影响。

步骤S104，输出顺行指数与碳含量指数，顺行指数与碳含量指数用于测试目标喷吹煤在高炉中的使用效果。

在具体实施例中，输出顺行指数与碳含量指数之后，包括：根据顺行指数以及预设的第一确定规则，得到高炉顺行状态的第一测试结果，其中，第一确定规则包括顺行指数与高炉顺行状态的对应关系；根据碳含量指数以及预设的第二确定规则，得到煤粉利用状态的第一测试结果，其中，第二确定规则包括碳含量指数与煤粉利用状态的对应关系。

具体地，第一确定规则可以为一种对应关系表，当获取到的顺行指数的大小达到对应关系表中的某一区间时，将输出相应区间下高炉顺行状态的状态值。举例来说，对应关系表包括表征顺行指数大小的第一区间、第二区间以及第三区间，第一区间<第二区间<第三区间，以及包括表征高炉顺行状态的状态值：较差、一般以及良好，其中，第一区间对应较差，第二状态对应一般，第三区间对应良好。当顺行指数越大，高炉顺行状态越好，从而根据顺行指数以及预设的第一确定规则，得到高炉顺行状态的第一测试结果。

同样的，第二确定规则也可以为一种对应关系表，当获取到的碳含量指数的大小达到对应关系表中的某一区间时，将输出相应区间下煤粉利用状态的状态值。举例来说，对应关系表包括表征碳含量指数大小的第一区间、第二区间以及第三区间，第一区间<第二区间<第三区间，以及包括表征煤粉利用状态的状态值：较差、一般以及良好，其中，第一区间对应良好，第二状态对应一般，第三区间对应较差。当碳含量指数越大，高炉煤粉利用越差，从而根据碳含量指数以及预设的第二确定规则，得到高炉煤粉利用状态的第一测试结果。

基于上述获取过程，从而能够根据顺行指数与碳含量指数，得出高炉顺行状态以及煤粉利用状态，测试出目标喷吹煤在高炉中的使用效果。

本发明提供的高炉喷吹煤测试方法能用于比较不同的喷吹煤在高炉中的利用效果，并适用于高煤比、高利用系数下高炉顺行状态及煤粉利用情况的评判。

下面将结合具体实施例说明，喷吹煤种类的变化对高炉顺行状态及煤粉利用情况的影响：

对喷吹B煤开展工业试验，将原有的A煤的10％替换为B煤，如表1所示：试验B煤期间的某高炉原燃料质量及技术经济指标。其中，基准期表示未替换前的喷吹煤的燃料质量及技术经济指标，试验期表示A煤的10％替换为B煤后，喷吹煤的燃料质量及技术经济指标。由表可见，试验期相比于基准期，焦炭灰分、球团强度、烧结矿强度基本稳定，高炉产量及煤比略有降低，风量降低近100m3/min，煤气利用率降低1％以上。顺行指数降低0.05以上，瓦斯灰中总碳含量提高0.5以上，碳含量指数提高1.0。由此可知，在其它原燃料基本稳定的前提下，将原有的A煤进行改变，即A煤的10％替换为B煤，使得高炉顺行状态及煤粉利用情况皆有降低。

表1某高炉原燃料质量及技术经济指标

综上所述，本发明提供的高炉喷吹煤测试方法能获取目标喷吹煤作用下高炉内环境中的顺行指数与碳含量指数，确定高炉内环境中的顺行状态与煤粉利用情况，从而更准确地测试出目标喷吹煤在高炉中产生的效果，并用于比较不同的喷吹煤种类对高炉顺行的影响和煤粉在炉内的利用效果。该方法对科学优化配煤提供了较好的依据。

第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种高炉喷吹煤测试装置，如图2所示，包括：

获取模块201，用于获取目标喷吹煤作用下高炉内的顺行测试数据和碳含量测试数据，其中，顺行测试数据包括：高炉内的环境信息以及生产信息，所述碳含量测试数据包括：高炉内瓦斯灰中总碳含量、环境信息以及生产信息；

第一确定模块202，用于基于顺行测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的顺行指数，其中，顺行指数用于表征冶炼进程中，喷吹煤在高炉中的顺行状态；

第二确定模块203，用于基于碳含量测试数据，得到目标喷吹煤作用下高炉内环境的碳含量指数，其中，碳含量指数用于表征高炉内未燃煤粉的含量；

输出模块204，用于输出顺行指数与所述碳含量指数，顺行指数与碳含量指数用于测试目标喷吹煤在高炉中的使用效果。

作为一种可选的实施例，所述环境信息包括高炉内的风量与全压差，生产信息包括高炉的日产量与煤比，所述第一确定模块202用于根据以下公式：D1＝k1×V/(△P×(P×PCI))，得出顺行指数D1，其中，k1表示调节系数，V表示风量，△P表示高炉内的全压差，P表示高炉的日产量，PCI表示煤比。

作为一种可选的实施例，所述高炉内瓦斯灰中总碳含量通过以下公式得到：

C＝P₁×C₁+P₂×C₂，其中，P₁为旋风灰比，C₁为旋风灰碳含量，P₂为干法灰比，C₂干法灰碳含量，所述第二确定模块203用于通过以下公式：D2＝k2×C/(PCI×V)，得到碳含量指数D2，其中，k2表示调节系数，PCI表示煤比，V表示风量。

以上各模块可以是由软件代码实现，此时，上述的各模块可存储于控制设备的存储器内。以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。

本发明实施例所提供的一种高炉喷吹煤测试装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种电子设备500，如图3所示，包括：包括：存储器501、处理器502及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序503，所述处理器501执行所述程序时实现前述第一方面所述高炉喷吹煤测试方法的步骤。

由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中高炉喷吹煤测试方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的高炉喷吹煤测试方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中高炉喷吹煤测试方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。

第四方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备500的处理器执行时，使得电子设备500能够执行一种高炉喷吹煤测试方法，包括前述第一方面中任一项所述方法的步骤。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的模块。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令模块的制造品，该指令模块实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。