[发明专利]基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法

说明书

本发明涉及高炉炉顶装料制度中，焦炭和矿石的档位和倾角设定技术领域，尤其涉及一种基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法。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：2)计算溜槽有效距离；3)计算炉料离开溜槽后的末速度V₂；4)根据Lmin计算最小焦角α_焦min；5)计算焦炭各档位倾角；7)计算矿石的最小倾角α_矿min；8)计算矿石其他倾动角度；9)确定焦炭各环位布料圈数：10)确定矿石各环位布料圈数；避免靠近无矿区环位的矿石在布料过程中对焦炭形成的坍塌层，进而提高中心料柱的透气透液性能，可以大幅降低中心焦比例至15％。提高煤气利用率，降低燃料比。

技术领域

本发明涉及高炉炉顶装料制度中，焦炭和矿石的档位和倾角设定技术领域，尤其涉及一种基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法。

背景技术

目前国内钢企广泛采用中心加焦布料方法，但对中心加焦矩阵中档位、倾角的具体设定缺少精细的计算方法和效果分析。尤其对矿石向中心的滚动效应该如何控制，如何提高中心加焦的料柱骨架作用进而减少中心加焦量，让更多的焦炭的参与铁矿石的还原，是各大钢铁企业关注并亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法，避免靠近无矿区环位的矿石在布料过程中对焦炭形成的坍塌层，将矿石由落点向中心滚动的距离，控制在稳态区以内，保证中心漏斗的无矿区内，没有矿石，进而提高中心料柱的透气透液性能，可以大幅降低中心焦比例至15％。提高煤气利用率，降低燃料比。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

基于料面迭代的高效中心加焦矩阵设定方法，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型软容带，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；