[发明专利]确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法

说明书

本发明涉及一种确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法，属于高炉炼铁领域。首先通过高炉操作的基本参数和高炉喷吹物质及焦炭的成分分别计算焦炭有效热量Q_net‑coke、煤粉有效热量Q_net‑coal、热风有效热量Q_net‑blast、煤粉载气有效热量Q_net‑gas、喷吹煤气有效热量富氧有效热量Q_net‑carry等风口喷吹介质的有效热量及风口冷却水带走热量Q_net‑loss；其次通过风口回旋区发生的化学反应及物质守恒计算炉腹煤气含量V_bosh及平均热容c_bosh、未燃煤粉含量m_C及平均热容c_C及风口消耗焦炭、煤粉形成灰分的含量m_ash及平均热容c_ash；最后通过风口区域热平衡计算炉腹煤气温度T_f。本发明能够准确、合理、有效反映炉缸区域炉缸内实际热状态程度及状态，为指导高炉下部调剂提高重要的判断依据和技术基础。

技术领域

本发明属于高炉炼铁领域，涉及一种确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法。

背景技术

高炉炼铁具有生产效率高、能耗低等优点，是国内外生产铁水的主要装备之一。高炉的稳定顺行是高炉操作的第一要务。高炉炉缸状态对高炉稳定顺行有着重要的影响，且决定高炉热量需求和吨铁燃料消耗的是高炉下部。炉腹煤气温度是判断高炉炉缸热状态的重要参考指标。传统高炉炉腹煤气温度计算主要是以经验公式或通过风口区域热平衡计算来获得。

高炉采用上述减碳新技术后，风口由原来的热风、喷煤两种喷吹介质变为热风、煤粉、富CO-H_2-CH₄还原气三种喷吹介质，风口区域变得异常复杂，炉内工作状态也随之发生改变，传统高炉表征炉缸热状态的炉腹煤气温度计算方法因未考虑富还原气、未燃煤粉、煤粉挥发分热解产物(CH₄、CO₂、H₂O、N₂等)不完全燃烧或熔损焦炭碳、燃烧煤粉灰分、消耗焦炭灰分、焦炭/煤粉灰分SiO₂和铁氧化物还原、炉腹煤气SiO(g)、风口热损失等影响，不再适用于低碳高炉多介质喷吹炉腹煤气温度的计算。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法，能够准确、合理、有效、真实的反映炉缸区域炉缸内实际热状态程度及状态，为指导高炉下部调剂提高重要的判断依据和技术基础。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法，首先通过高炉操作的基本参数和高炉喷吹物质及焦炭的成分分别计算焦炭有效热量Q_net-coke、煤粉有效热量Q_net-coal、热风有效热量Q_net-blast、煤粉载气有效热量Q_net-gas、喷吹煤气有效热量富氧有效热量Q_net-carry及风口冷却水带走热量Q_net-loss；其次通过风口回旋区发生的化学反应及物质守恒计算炉腹煤气CO含量V_CO及平均热容c_CO、H₂含量/及平均热容/N₂含量/及平均热容SiO含量V_SiO及平均热容c_SiO、未燃煤粉含量m_C及平均热容c_C及风口消耗焦炭、煤粉形成灰分的含量m_ash及平均热容c_ash；最后通过风口区域热平衡计算炉腹煤气温度T_f。

可选的，所述焦炭有效热量Q_net-coke为