一种高炉炉渣的稳定性评价方法和系统

    技术2025-02-08  54


    本发明涉及高炉炉渣,具体为一种高炉炉渣的稳定性评价方法和系统。


    背景技术:

    1、控制炉况稳定是高炉操作的首要任务,也是高炉实现高效、低耗、绿色冶炼的基础。部分钢铁企业为有效应对原燃料的质量大幅度波动对高炉顺行的影响,针对高炉炉料结构做出调整,使得高炉炉渣的成分与以往炼铁生产有较大的变化,而高炉炉渣作为炼铁工序的副产品之一,其冶金性能是高炉维持稳定顺行和获得良好技术经济指标不可忽视的重要因素,作为一种高温熔体,其物理化学性质主要受到温度和成分的影响。

    2、现有的高炉炉渣稳定性评价研究主要集中在不小于熔化性温度的高温区段,大部分通过分析黏度随温度的波动的变化程度或过热度大小来定性地表征稳定性能的好坏。而高炉炉渣成分的变化对不同温度区段的炉渣稳定性影响趋势相反,且对黏度的影响程度不同,仅通过单一指标去表征全黏度段炉渣稳定性与炉渣实际冶金性能变化规律不相符。目前对高炉炉渣不同区段的稳定性的综合研究较少,且稳定性评价方法大多是定性或半定量分析,因此有必要针对不同温度区段,分别考虑高炉炉渣稳定性评价指标,建立一种综合不同区段定量评价高炉炉渣稳定性的方法。


    技术实现思路

    1、为解决现有技术存在的问题,本发明的主要目的是提出一种高炉炉渣的稳定性评价方法和系统,综合考虑全黏度段不同温度区段固相析出量、过热度、黏度因素,为高炉炉渣稳定性的评价提供重要的依据。

    2、为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:

    3、一种高炉炉渣的稳定性评价方法,包括如下步骤:

    4、s1、对高炉炉渣特性进行研究,根据黏温曲线得到以黏度变化划分的不同温度区段的稳定性表征依据;

    5、s2、计算不同温度区段稳定性表征依据的最值范围并对应为分数范围[0,100],折算为不同温度区段内的稳定性表征依据对应指标si;

    6、s3、计算高炉炉渣成分对不同温度区段内的稳定性表征依据的影响权重ki;

    7、s4、各影响权重归一化处理得到ki';

    8、s5、计算得到高炉炉渣稳定性评价指标cts=∑ki'si。

    9、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s1中,以黏度变化划分的不同温度区段,具体为3个温度区段:t<t熔化性,t=t熔化性,t>t熔化性。

    10、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s1中,t<t熔化性温度区段:炉渣稳定性主要受碱度的影响,碱度的变化影响固相质点的析出含量,因此用固相析出量随温度波动的变化大小,即表征该温度区段炉渣的稳定性。

    11、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s1中,t=t熔化性温度区段:炉渣稳定性主要受碱度的影响,碱度的变化影响析出固相的种类使得炉渣熔化性温度不同,因此用过热度的大小,即△t来表征在该温度区段炉渣的稳定性。

    12、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s1中,t>t熔化性温度区段:炉渣稳定性主要受温度影响,用黏度随温度波动的变化大小,即来表征在该温度区段炉渣的稳定性。

    13、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s2中,计算不同温度区段稳定性表征依据的最值范围并对应为分数范围[0,100]具体为:固相析出量、过热度、黏度分别随温度波动的变化绝对值按最值大小确定的指标范围分别对应于分数范围[0,100]。

    14、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s2中,不同温度区段内的稳定性表征依据对应指标si具体为:不同温度区段稳定性表征依据落在各最值范围内对应于分数范围[0,100]内的分数。

    15、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s3中,计算高炉炉渣成分对不同温度区段内的稳定性表征依据的影响权重ki具体为:在不同温度区段内各指标在系列炉渣成分下的线性拟合值的平均值。

    16、作为本发明所述的一种高炉炉渣的稳定性评价方法的优选方案,其中:所述步骤s4中,归一化处理具体为:

    17、为解决上述技术问题,根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:

    18、一种高炉炉渣的稳定性评价系统,包括:

    19、稳定性表征依据确定模块:对高炉炉渣特性进行研究,根据黏温曲线得到以黏度变化划分的不同温度区段的稳定性表征依据;

    20、稳定性表征依据对应指标确定模块:计算不同温度区段稳定性表征依据的最值范围并对应为分数范围[0,100],折算为不同温度区段内的稳定性表征依据对应指标si;

    21、稳定性表征依据的影响权重确定模块:计算高炉炉渣成分对不同温度区段内的稳定性表征依据的影响权重ki;

    22、归一化处理模块:各影响权重归一化处理得到ki';

    23、高炉炉渣稳定性评价指标确定模块:计算得到高炉炉渣稳定性评价指标cts=∑ki'si。

    24、本发明的有益效果如下:

    25、本发明提出一种高炉炉渣的稳定性评价方法及系统,对高炉炉渣特性进行研究,根据黏温曲线得到以黏度变化划分的不同温度区段的稳定性表征依据;计算不同温度区段稳定性表征依据的最值范围并对应为分数范围[0,100],折算为不同温度区段内的稳定性表征依据对应指标;计算高炉炉渣成分对不同温度区段内的稳定性表征依据的影响权重;各影响权重归一化处理;计算得到高炉炉渣稳定性评价指标。本发明应用于高炉生产实际中,适用于所有高炉炉渣稳定性评价,综合全黏度范围内不同温度区段的炉渣稳定性影响因素,结合成分对不同温度区段的影响指标的权重折算成稳定性分数,定量表征炉渣稳定性。通过此评价指标指导造渣制度,选取合理的炉渣成分区间。



    技术特征:

    1.一种高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s1中,以黏度变化划分的不同温度区段,具体为3个温度区段:t<t熔化性,t=t熔化性,t>t熔化性。

    3.根据权利要求2所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s1中,t<t熔化性温度区段:炉渣稳定性主要受碱度的影响,碱度的变化影响固相质点的析出含量,因此用固相析出量随温度波动的变化大小,即表征该温度区段炉渣的稳定性。

    4.根据权利要求2所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s1中,t=t熔化性温度区段:炉渣稳定性主要受碱度的影响,碱度的变化影响析出固相的种类使得炉渣熔化性温度不同,因此用过热度的大小,即△t来表征在该温度区段炉渣的稳定性。

    5.根据权利要求2所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s1中,t>t熔化性温度区段:炉渣稳定性主要受温度影响,用黏度随温度波动的变化大小,即来表征在该温度区段炉渣的稳定性。

    6.根据权利要求1所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s2中,计算不同温度区段稳定性表征依据的最值范围并对应为分数范围[0,100]具体为:固相析出量、过热度、黏度分别随温度波动的变化绝对值按最值大小确定的指标范围分别对应于分数范围[0,100]。

    7.根据权利要求6所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s2中,不同温度区段内的稳定性表征依据对应指标si具体为:不同温度区段稳定性表征依据落在各最值范围内对应于分数范围[0,100]内的分数。

    8.根据权利要求1所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s3中,计算高炉炉渣成分对不同温度区段内的稳定性表征依据的影响权重ki具体为:在不同温度区段内各指标在系列炉渣成分下的线性拟合值的平均值。

    9.根据权利要求1所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,所述步骤s4中,归一化处理具体为:

    10.一种高炉炉渣的稳定性评价系统,用于实现权利要求1-9任一项所述的高炉炉渣的稳定性评价方法,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明属于高炉炉渣技术领域,具体为一种高炉炉渣的稳定性评价方法和系统,对高炉炉渣特性进行研究,根据黏温曲线得到以黏度变化划分的不同温度区段的稳定性表征依据;计算不同温度区段稳定性表征依据的最值范围并对应为分数范围,折算为不同温度区段内的稳定性表征依据对应指标;计算高炉炉渣成分对不同温度区段内的稳定性表征依据的影响权重;各影响权重归一化处理;计算得到高炉炉渣稳定性评价指标。本发明应用于高炉生产实际中,适用于所有高炉炉渣稳定性评价,综合全黏度范围内不同温度区段的炉渣稳定性影响因素,结合成分对不同温度区段的影响指标的权重折算成稳定性分数,定量表征炉渣稳定性,指导造渣制度,选取合理的炉渣成分区间。

    技术研发人员:范筱玥,吴宏桢,张意坚,张建良,焦克新,王翠,张磊,刘彦祥
    受保护的技术使用者:北京科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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