[发明专利]基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法

权利要求书

1.基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法，其特征在于，通过边坡理论计算和料面迭代拟合，采用该矩阵的高炉能大幅降低环状带矿石向中心焦区域滚动，进而大幅提升中心焦的实际煤气通过能力，进而大幅降低中心焦比例，矿石的圈数设定使高炉易形成稳定性更好的w型软熔带，具体包括如下步骤：

1)设定无矿区占炉喉半径比例为40％～45％，计算最内环焦炭落点至炉喉中心距离：

式中：r_喉为炉喉半径，m；

L_min为最内环焦炭落点至炉喉中心距离，m；

2)计算溜槽有效距离：

l＝L-e/tanα

式中：l为溜槽有效长度，m；

α为溜槽倾角，°；

L为溜槽长度，m；

e为溜槽倾动距，m；

3)计算炉料离开溜槽后的末速度V₂：

v₁＝λv₀

式中：v₀为落入溜槽前的料流速度，m/s；

F为实测炉料出节流阀时的流量，m³/s；

S为节流阀投影面积，m²；

ls为节流阀周边边长，m；

d₀为炉料平均粒度，m；

v₁为炉料落入溜槽后的初速度，m/s；

λ为速度损失系数；

w为溜槽角速度，rad/s；

4)根据Lmin计算最小焦角α_焦min：

当r＝Lmin时，此时溜槽倾动角度设为焦炭最小倾角α_焦min；

5)计算焦炭各档位倾角：

将炉墙至L_min的环形面积均分为与档位数相等的N-1份，第N档落点半径等于炉喉半径r_喉，即焦炭布料的最大环位，其落点要求与炉墙相切，则第N-1档的半径落点用下列公式计算：

根据各落点半径，计算对应的溜槽倾动角度，焦炭倾角为α_N、α_N-1、α_N-2、α_N-3…α_焦min，当焦炭倾动角度为α_N、α_N-1、α_N-2、α_N-3…α_焦min，其对应的落点半径将矿石平台区域均匀分成N份；

6)计算焦炭各环位的内堆角与外堆角：

内堆角θ₁：

外堆角θ：

焦炭：θ＝73.12-1.97α (α18)

烧结矿：θ＝79.77-2.04α (α22)

式中：θ₀为炉料自然堆角，°；

K为修正系数；

h为不同溜槽角度对应的不同料线深度，m；

R为炉喉半径，m；

α为溜槽倾角，°；

用上述公式计算出焦炭C₁环位和C₂环位的焦炭内堆角和焦炭C₁环位外堆角分别为：θ_内C1、θ_内C2和θ_外C1；

7)计算矿石的最小倾角α_矿min：

式中：L_min为焦炭最内环落点堆尖C₁到炉喉中心的距离，m；

ΔL为焦炭C2环位落点和C1环位落点的水平距离，m；

即ΔL＝R_c2-L_min；

R_k1确定后，通过步骤4中落点计算公式，计算出矿石的最小倾角α_矿min；

8)计算矿石其他倾动角度：

R_k2＝R_k1+λ×(R_c3-R_c2)

式中：Rc₂为焦炭C₂点落点半径，m；

Rc₃为焦炭C₃点落点半径，m；

λ为堆叠经验参数；取值范围为0.75～0.85，

R_k2确定后，通过步骤4中落点计算公式，计算出矿石第二环倾角α_矿2；

其余矿石档位的溜槽倾角和焦炭的溜槽倾角相同；

9)确定焦炭各环位布料圈数：

焦炭外环N挡每环布料2圈，中心加焦比例控制15％～25％，设中心加焦即落点为C₀的布料圈数为x圈，使中心加焦比例为15％，焦炭N挡环位，每环布料为2圈，则x/(2N+x)＝0.15，x＝0.353N～0.667N,其余焦炭档位均为2圈；

10)确定矿石各环位布料圈数：

K₁圈数＝1，K_N-1圈数＝3，K_N圈数＝2，K₂≤2，其余档位圈数≤3。

2.根据权利要求1所述的基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法，其特征在于，所述步骤10)还包括，矿石布料圈数的设定为α_矿min为1圈，与炉墙相切的最外环矿石布料圈数为2圈，靠近最外环的两环矿石布料圈数均为3圈，以此控制矿层的厚度分布，形成w型的软熔带。