高炉开炉装料测量项目分析报告

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1、2300m3高炉开炉装料测量项目分析报告2013年8月高炉布料精准检测和智能仿真系统前言：1、上部调节是高炉操作中重要的调节手段，无钟炉顶设备具有布料灵活、炉顶设备轻、密封性好等优点，为高炉进行灵活的上部调剂提供了有效手段。只要我们掌握了无钟炉顶布料的规律，通过科学方法操控布料器即可得到预期的炉料分布以及合理的矿焦比曲线。2、无钟炉顶布料溜槽角度及转速的变化使料流轨迹变化多样，炉料落点也各有不同,为了掌握无钟炉顶布料的规律，我们计划采用按流宽度划分布料档位的布料原理以及激光成像和图像处理技术对开炉布料情况进行测试，提取高炉布料过程中的特征参数,动态重现布料轨迹,分

2、析出高炉布料的最大容积、料面形状、布料轨迹、料流落点和布料倾角极限等参数，修正实际布料过程参数,总结出高炉布料的实际规律，准确描述高炉布料具体过程,重现高炉布料的动态变化,为不同工况条件下高炉布料的实际操作提供理论依据。目录1项目内容31.1开炉装料测试内容31.2仿真软件开发内容42技术目标53开炉设备安装53.1.测量设备53.2.设备安装和调试64测量结果及数据分析84.1料罐最大装焦量的标定84.2料罐内料面形状测定（焦炭的料面形状）94.3溜槽倾角的校正114.4测量溜槽布料的极限角度134.5排料流量与料流调节阀开度关系测定154.6料流轨迹测定214

3、.7料流宽度测量324.8料面形状测量334.9炉料自然堆角和堆密度测定395料线补偿角及溜槽摩擦系数说明415.1补偿角415.2溜槽摩擦系数426开炉布料测试总结447五矿营钢1#高炉布料料流轨迹影响因素计算分析457.1不同溜槽倾角和料线深度对应的布料半径计算结果457.2布料设备参数对料流轨迹的影响计算结果汇总477.3炉料特性及煤气流速对料流轨迹的影响计算结果汇总488五矿营钢1#高炉开炉后布料矩阵调整过程分析及相关建议481项目内容本次布料项目主要可分为两大部分：一是针对高炉设计参数及炉顶设备构成，利用激光网格法测试技术，通过在高炉两侧人孔安装激光发射

4、器，在高炉中心面上形成激光网格。通过高速CCD摄像实现对装料连续拍摄，测量过程对原始布料没有扰动，使测量结果能够真实地反映无钟布料的情况，保证了测量的准确性。二是在开炉测试基础上开发适合五矿营钢1#高炉的布料过程料流轨迹计算和料面形状仿真软件，为高炉装料制度调整提供有力的技术和数据模拟支持。1.1开炉装料测试内容（1）料罐最大装焦量：由于上密封阀在开闭时有一运转范围，装料后又要保证均、排压管道不会被堵塞，因此实际可装焦量控制在均压孔和上密阀设备都正常运转的状态下。料罐最大装入量一般按照最大容积的85%计算。料罐本身有雷达料位计测定其装料量。实际测量时，采用人工测量

5、与雷达料位计相对比的方式进行标定，利用激光测试、雷达探尺、CCD拍摄料罐内的料面位置，明确料罐的实际最大装焦量。（2）料罐内料面形状测定：采用激光测距仪以及录像和拍照的方式测试料罐内的炉料形状分布；（3）溜槽倾角的校核：为防止设定角度和实际角度偏差较大，采用激光扫描仪对溜槽倾角进行校核。（4）料流极限角度的测定：为了指导生产中的溜槽角度调节，防止料流落到钢砖上沿，保护炉衬，采用CCD摄像以及实际观测，以确定零料线和操作料线位置的极限角度。相对于用传统理论计算出的溜槽的极限角度，实际的极限角度应该考虑料流的上边缘。测量过程中不断调整溜槽倾角，以布料时料流不覆盖炉喉钢

6、砖且炉喉钢砖上沿基本没有炉料时为最大极限角度。焦炭最小极限角以主料流刚好不接触溜槽底面为标准。（5）排料流量与料流调节阀开度关系的测定：料流量与料流调节阀开度关系决定了批重与布料溜槽旋转圈数之间的关系。按照炉料重量选取合适的料流调节阀开度，才能使炉料按照所需的布料圈数布料，保证炉料沿炉喉周向均匀分布，保证形成料面的形状合理，透气性符合高炉操作要求。项目采用CCD结合炉料重量变化，测定焦炭、矿石下料量与下料罐料流量与调节阀开度的关系。（6）料流轨迹的测定：指焦炭和矿石在不同溜槽倾角的情况下炉料的下落轨迹。如果已知炉料的下落轨迹，就很容易得到在不同料线不同溜槽角度时炉

7、料的落点，采用CCD及图像提取分析技术测试不同溜槽角位的炉料上下边缘的下落轨迹。（7）料流宽度的测量：料流宽度的测量对布料档位的确定，保证料面形状，实现料流宽度与布料档位协同有重要意义。料流宽度即为料流上表面轨迹与下表面轨迹之间的距离（不是常数，受到溜槽倾角、炉料性质、高炉煤气等因素影响）。对布料档位的确定，保证料面形状，实现料流宽度与布料档位协同有重要意义，采用CCD及图像提取分析技术测试焦炭、矿石的不同溜槽倾角的宽度。（8）料面形状的测定：在装料过程中，针对焦炭和矿石和不同料线深度，采用激光扫描仪、CCD及图像提取分析技术来测试高炉内炉料的堆角和料面形状变化。

8、1.2仿真