一种测定高炉死料柱边缘位置的方法与流程

本发明涉及高炉炼铁，具体涉及一种测定高炉死料柱边缘位置的方法。

背景技术：

1、高炉软熔带下方存在一个缓慢移动的焦床，中心料柱的下部有一堆焦炭，它受到上面料柱的重力、下面液态渣铁的浮力和四周鼓风的压力，形成一个平衡状态,因而处于相对静止姿态，称为呆滞层或高炉死料柱。铁水和炉渣从死料柱的孔隙中渗滤下去，汇集到铁口排出。因此，高炉死料柱必须保持足够的透气、透液性，否则炉缸不活跃。

2、高炉死料柱处于高炉内部，通常是很难了解到其内部状况。随着高炉风口焦取样机的升级换代，取样机可以取到大型高炉炉缸中心物料。为探索高炉料柱提供了支撑。

3、高炉死料柱的位置边缘位置直接决定了渣铁在炉缸内的流动方式，如果死料柱边缘异常，可能导致渣铁难以顺畅穿过死料柱。伴随着透气透液性的恶化，容易引发悬料、排渣不畅等炉况失常。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种测定高炉死料柱边缘位置的方法，结合焦炭粒度突变与径向温度峰值的热场分布特征，形成双重判定依据，可有效消除单一检测方法的系统误差，精准锁定死料柱边缘边界，解决了高炉内部不可视环境下死料柱位置难以定量识别的技术难题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种测定高炉死料柱边缘位置的方法，包括：

3、沿高炉炉缸径向从风口向炉缸中心分段采集风口物料，计算各段风口物料中焦炭的平均粒度，按照采集过程中距离炉缸中心由近及远的顺序遍历各段风口物料中焦炭的平均粒度，将第一个焦炭的平均粒度发生突变的风口物料的范围作为高炉死料柱边缘位置的评估范围；其中，焦炭的平均粒度发生突变指该段的焦炭的平均粒度大于上一段的焦炭的平均粒度；

4、沿高炉炉缸径向从风口向炉缸中心进行温度检测，获取炉缸径向温度分布，以炉缸径向温度最高值对应的测温点径向位置，作为高炉死料柱边缘位置的测量位置；

5、根据高炉死料柱边缘位置的评估范围和测量位置，确定高炉死料柱边缘位置。

6、在一些实施例中，沿高炉炉缸径向从风口向炉缸中心分段采集风口物料包括：

7、高炉休风后拆卸风口小套，通过高炉风口焦取样机将取样管从风口水平插入高炉内部至炉缸中心，抽出取样管后得到沿炉缸径向分段的风口物料；所述取样管内沿轴向间隔设置有隔段，用于分隔物料避免试样发生位移。

8、在一些实施例中，所述取样管内相邻隔段的轴向间距为0.25~0.5m。

9、在一些实施例中，计算各段风口物料中焦炭的平均粒度包括：

10、将各段风口物料中的焦炭分离出来；

11、将各段风口物料中的焦炭使用多个筛级的圆孔筛进行筛分，并称重；

12、根据公式计算各段风口物料中焦炭的平均粒度；其中，为焦炭的平均粒度；di为第i个筛级筛出的焦炭的平均粒度，di=（第i个筛级筛出的焦炭的最大粒度+第i个筛级筛出的焦炭的最小粒度）/2；yi为第i个筛级筛出的焦炭的质量百分数；焦炭的最大粒度取60mm，最小粒度取0。

13、在一些实施例中，将各段风口物料中的焦炭分离出来包括：

14、对各段风口物料依次进行磁选、破碎处理，实现炉渣、铁、焦炭的分离，分别对分离后的焦炭、铁、炉渣进行称量。

15、在一些实施例中，多个筛级的圆孔筛包括1mm、3mm、25mm与40mm圆孔筛。

16、在一些实施例中，根据高炉死料柱边缘位置的评估范围和测量位置，确定高炉死料柱边缘位置包括：

17、当测量位置处于所述评估范围内时，以该测量位置作为高炉死料柱边缘的最终位置；

18、当测量位置超出所述评估范围时，重新进行评估范围和测量位置的确定。

19、在一些实施例中，沿高炉炉缸径向从风口向炉缸中心进行温度检测包括：

20、将测温式取样管从风口插入炉内并缓缓推进，通过与热电偶连接的温度记录仪实时采集并记录炉缸径向的温度数据。

21、在一些实施例中，沿高炉周向选取至少三个风口作为检测点位，分别测定各风口对应的高炉死料柱边缘位置，对各检测点位的高炉死料柱边缘位置数据进行拟合，得到高炉死料柱的周向边缘轮廓。

22、在一些实施例中，采集风口物料和温度检测同步进行。

23、本发明的有益效果为：

24、1.本发明结合焦炭粒度突变与径向温度峰值的热场分布特征，形成双重判定依据，可有效消除单一检测方法的系统误差，精准锁定死料柱边缘边界，解决了高炉内部不可视环境下死料柱位置难以定量识别的技术难题。

25、2.本发明仅利用高炉常规休风窗口期，配合成熟的风口焦取样机与测温装置即可开展检测，无需对高炉炉体结构进行改造。

26、3.本发明取样管内设置0.25~0.5m间隔的隔段，实现径向位置的精细化分段，可根据高炉炉缸直径灵活调整分段密度，在保障检测精度的同时兼顾作业效率，满足不同容积高炉的检测需求。

27、4.本发明采用集成热电偶的一体化取样管，一次插入作业即可同步完成物料分段采集与径向温度连续检测，减少重复插拔作业步骤，大幅缩短休风作业时长，降低对高炉生产节奏的影响。

28、5.本发明通过定量识别死料柱边缘位置，可直观反映死料柱的形态、尺寸与分布特征，为炉缸活跃性评估、渣铁流动规律分析及悬料、排渣不畅等炉况异常诊断提供核心数据，支撑高炉精细化操作与炉况稳定顺行。

1.一种测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，沿高炉炉缸径向从风口向炉缸中心分段采集风口物料包括：

3.根据权利要求2所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，所述取样管内相邻隔段的轴向间距为0.25~0.5m。

4.根据权利要求1至3任一项所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，计算各段风口物料中焦炭的平均粒度包括：

5.根据权利要求4所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，将各段风口物料中的焦炭分离出来包括：

6.根据权利要求4所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，多个筛级的圆孔筛包括1mm、3mm、25mm与40mm圆孔筛。

7.根据权利要求1至3任一项所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，根据高炉死料柱边缘位置的评估范围和测量位置，确定高炉死料柱边缘位置包括：

8.根据权利要求1至3任一项所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，沿高炉炉缸径向从风口向炉缸中心进行温度检测包括：

9.根据权利要求1至3任一项所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，沿高炉周向选取至少三个风口作为检测点位，分别测定各风口对应的高炉死料柱边缘位置，对各检测点位的高炉死料柱边缘位置数据进行拟合，得到高炉死料柱的周向边缘轮廓。

10.根据权利要求1至3任一项所述的测定高炉死料柱边缘位置的方法，其特征在于，采集风口物料和温度检测同步进行。