[发明专利]一种高炉死铁层深度确定方法

说明书

本发明公开了一种高炉死铁层深度确定方法，属于高炉炼铁技术领域。方法如下：选定高炉，确定块状带与软熔带总体积ΔV；计算块状带与软熔带的总重力G₁；计算煤气对死料柱浮力F_g；计算炉壁摩擦力F_b；建立渣层厚度h_s和炉缸渣层对死料柱浮力F_s的关系式；建立铁水高度h_i和铁层对死料柱浮力F_i的关系式；建立铁水高度h_i和滴落带与死料柱的焦炭总重力G₂的关系式；建立G₁、G₂、F_g、F_s、F_b和铁F_i的关系式，导出铁水高度h_i计算式；建立高炉排进渣铁的条件下死铁层深度h_死计算模型，确定死铁层深度。本发明能够根据不同立级高炉的设计参数、工作条件，来确定适宜的死铁层深度，解决了现有的高炉死铁层深度仅能根据经验确定、无法有效适配对应高炉条件的问题。

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，更具体地说，涉及一种高炉死铁层深度确定方法。

背景技术

钢铁冶金工业是国民经济的重要支柱产业，随着我国高炉冶炼技术的不断成熟，对高炉长寿提出了新的要求。高炉炉缸寿命是高炉长寿的限制性因素之一，在高炉设计中，炉缸结构的设计尤为重要，除却耐火材料使用外，炉缸死铁层的深度设计是高炉炉缸长寿的重要指标，大量的高炉炉缸破损调查证明，死铁层深度的合理性直接影响到炉缸侵蚀速度，死铁层深度过浅不利于开通料柱下部通道，死料柱无法浮起；死铁层过深会增大铁水静压力，使炉缸下部及炉底炭砖渗铁加剧，不利于高炉长寿。

目前，国内的高炉死铁层深度往往根据经验值来确定，由于不同高炉尺寸参数及实际的冶炼参数不同，仅依靠经验值来确定死铁层深度往往存在较大风险，难以适配，对高炉寿命产生不利影响。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种高炉死铁层深度确定方法，其特征在于，步骤如下，

一、选定高炉，确定块状带与软熔带总体积ΔV：

ΔV＝V-V_H-V_T-NV_Rw；

其中，V为高炉有效容积，V_H为铁口至风口段体积，V_T为炉喉空区所占体积，N为风口数量，V_Rw为单个回旋区体积；

块状带与软熔带总体积ΔV较难直接进行计算，估算或是依靠经验确定容易产生较大误差，影响最终死铁层深度的确定，本方案采用分段计算法，分别确定高炉内不同部分的体积后计算确定ΔV，可大大提高块状带与软熔带总体积ΔV确定的准确度；

二、计算块状带与软熔带的总重力G₁：

G₁＝ρ_mgΔV；

其中，ρ_m为块状带与软熔带混合密度，g为重力加速度；

三、计算煤气对死料柱浮力F_g：

其中，p_bl为鼓风压力，p_top为炉顶压力，ρ_g为煤气密度，v_t为风口处鼓风风速，ξ为风口处鼓风损失系数，A为炉缸横截面积；

煤气对于死料柱的浮力涉及到高炉的实际操作参数如鼓风压力、风速等参数，本方案依据此建立了上述计算式计算煤气浮力F_g；

四、计算炉壁摩擦力F_b：