确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115858990A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211435703.8(22)申请日2022.11.16(71)申请人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人牛群邹忠平王刚郑军赵运建(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275专利代理师李弱萱(51)Int.Cl.G06F17/10(2006.01)C21B5/00(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图1页(54)发明名称确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法(57)摘要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Qnet‑coke、煤粉有效热量Qnet‑coal、热风有效热量Qnet‑blast、煤粉载气有效热量Qnet‑gas、喷吹煤气有效热量富氧有效热量Qnet‑carry等风口喷吹介质的有效热量及风口冷却水带走热量Qnet‑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Vbosh及平均热容cbosh、未燃煤粉含量mC及平均热容cC及风口消耗焦炭、煤粉形成灰分的含量mash及平均热容cash；最后通过风口区域热平衡计算炉腹煤气温度Tf。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。CN115858990ACN115858990A权利要求书1/4页1.一种确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法，其特征在于：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Qnet‑coke、煤粉有效热量Qnet‑coal、热风有效热量Qnet‑blast、煤粉载气有效热量Qnet‑gas、喷吹煤气有效热量富氧有效热量Qnet‑carry及风口冷却水带走热量Qnet‑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VCO及平均热容cCO、H2含量及平均热容N2含量及平均热容SiO含量VSiO及平均热容cSiO、未燃煤粉含量mC及平均热容cC及风口消耗焦炭、煤粉形成灰分的含量mash及平均热容cash；最后通过风口区域热平衡计算炉腹煤气温度Tf。2.根据权利要求1所述的确定低碳高炉多介质喷吹的炉腹煤气温度的方法，其特征在于：所述焦炭有效热量Qnet‑coke为：式中：Qcoke：风口燃烧焦炭中固定C燃烧成CO的放热量，kJ/tHM；mcoke：风口燃烧的焦炭量(不包含风口喷吹物中CO2、H2O熔损的焦炭)，kg/tHM；αcoke‑C：焦炭中的固定碳含量，％；Hcoke：风口燃烧焦炭带入的显热，kJ/tHM；m'coke：风口消耗焦炭质量(包含风口喷吹物中CO2、H2O熔损的焦炭)，kg/tHM；ccoke：焦炭平均热容，kJ/(kgk℃)；Tcoke：焦炭温度，℃；风口消耗焦炭灰分中SiO2与焦炭C反应生成SiO(g)、CO吸热量，kJ/tHM；风口区域消耗焦炭灰分中SiO2还原的比例，％；αcoke‑ash：风口消耗焦炭灰分含量，％；焦炭灰分中SiO2含量，％；焦炭灰分中SiO2含量，％；风口燃烧焦炭灰分中Fe2O3含量，％；所述煤粉有效热量Qnet‑coal为：式中：Qcoal：风口燃烧煤粉中固定C燃烧成CO和煤粉全部挥发分中CH4燃烧成CO、H2的总放热量，kJ/tHM；mcoal：风口燃烧的煤粉量，kg/tHM；αcoal‑C：煤粉中的固定碳含量，％；ηcoal：煤粉燃烧率，％；Vcoal‑daf：煤粉挥发分，％；煤粉挥发分中CH4，％；碳氢化合物CnHm在25℃下与O2反应生成CO+H2的放出的热，kJ/molCnHm；Hcoal：风口燃烧煤粉带入的显热，kJ/tHM；mcoal：风口喷吹煤粉质量，kg/tHM；ccoal：风口喷吹煤粉平均热容，kJ/(kgk℃)；Tcoal：风口喷吹煤粉温度，℃；Qcoal‑decom：风口喷吹煤粉分解吸热量，kJ/tHM；αcoal‑CO：风口喷吹煤粉挥发分中CO，％；风口喷吹煤粉挥发分中H2，％；碳氢化合物CnHm在25℃下与2CN115858990A权利要求书2/4页O2反应生成CO2+H2O的放出的热，kJ/molCnHm；Qnet：风口喷吹煤粉低位发热值，kJ；风口喷吹煤粉物理H2O和挥发分中H2O与焦炭C反应生成CO、H2吸热量，kJ/tHM；煤粉挥发分中H2O含量，％；风口喷吹煤粉挥发分中CO2与焦炭C反应生成CO吸热量，kJ/tHM；煤粉挥发分中CO2含量，％；风口燃烧煤粉灰分中SiO2与焦炭C反应生成SiO(g)、CO吸热量，kJ