[發明專利]一種用于調整高爐操作的演算預測方法

無效

• 申請號: 201210043922.1
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102586519A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 馬富濤;周檢平;吳建;劉莎莎
• 申請（專利權）人: 北京首鋼自動化信息技術有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于高爐冶煉技術領域，特別涉及一種用于調整高爐操作的演算預測方法，一種基于Rist操作線理論，用于指導高爐重要操作參數調整的演算預測方法，支持多參數任意組合調整演算。適用于高爐操作參數調整后的演算預測計算。

背景技術

高爐冶煉過程中，伴隨著爐料與煤氣的逆流運動，爐內完成了多種錯綜復雜的化學反應和物理變化，多年來冶金工作者一直想通過數學方法對高爐冶煉過程進行描述，法國里斯特(Rist)教授在60年代后期研究高爐過程控制時，從高爐內眾多復雜的物理化學反應中突出其主要體系Fe-O-C體系，用簡單而又較準確的手段表達出高爐能量消耗及影響焦比諸多因素的作用，即Rist操作線理論。

本發明基于Rist操作線理論，結合生產高爐的特點和條件，提出了一種用于調整高爐操作的演算預測方法，可幫助高爐操作者基于當前的冶煉條件和高爐操作狀況，調整高爐各重要參數進行操作線演算預測計算，為進一步改善操作提供方向性的指導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于調整高爐操作的演算預測方法，該方法以Rist操作線理論為基礎，結合生產高爐的特點，并充分考慮氫對高爐冶煉的影響，力求真實反映高爐實際操作狀況，方便高爐操作者基于當前冶煉條件進行高爐參數調整演算，為進一步改善操作提供方向性的指導。

本發明基于Rist操作線理論，提供了一種用于調整高爐操作的演算預測方法，可分別在Fe-O-C恒定與非恒定模式下，對高爐操作參數調整后的高爐狀況進行演算預測計算，包括以下工藝步驟：

(1)根據高爐前8小時的平均冶煉條件，計算實際操作線、理想操作線，將所有原燃料及鐵水檢化驗數據和操作線計算結果保存至數據庫；

(2)將原燃料條件和冶煉產出物相關檢化驗數據作為已知量輸入，任意單獨或組合調整高爐參數(風量、風溫、噴煤量、富氧量、鼓風濕度、焦炭批重)，通過Fe-O-C恒定和非恒定模式下的Rist操作線計算得到調整后的高爐狀況；

(3)根據操作參數調整后演算得到的高爐各項指標判斷調整方案是否合理，其中爐身工作效率是一個比較直接的評價標準。

本發明提出的一種用于調整高爐操作的演算預測方法，在Fe-O-C恒定模式下的具體實現方法如下：在保證入爐Fe、O、C三元素的量恒定的模式下進行演算，即在Fe、O、C三元素的量恒定及相同產出物(煤氣成分、渣鐵成分)的條件下演算不同操作方式的冶煉結果，具體方法如下：

(1)調整噴煤量

噴煤主要是為了代替部分焦炭，達到降低焦比的目的。以增加噴煤量為例，應計算出調整后增加的入爐C量(kg/thm)，此部分增加的C需從焦炭中的C減掉，即由增加的C量計算出需減少的焦炭用量(kg/thm)，這樣噴煤量和焦炭量調整后進行RIST操作線計算，即可保證入爐總C量恒定。

(2)調整富氧量

以提高富氧量為例，富氧量增加，則鼓風(混合風)中的O量增加，為了保證入爐O量恒定，則需減少風量(混合風)以保證入爐O量恒定，然后按調整后的富氧量和風量進行RIST操作線計算。

因富氧量調整，需調整風量計算方法如下：假設調整前風量為V，風中含氧量為(O₂)_b，調整后風量為V′，風中含氧量為(O₂)_b′，則氧量恒定計算公式為：

V×(O₂)_b＝V′×(O₂)_b′

風中含氧量計算公式如下：

式中，w——1m³鼓風中加入的富氧氣體量，即富氧率(m³/m³鼓風)

——鼓風體積濕度，m³/m³

α——富氧氣體中氧的純度(體積百分含量，一般大于95％)，根據高爐實際選取。

根據生產高爐的情況，富氧氣體通常以m³/h為單位，高爐風量檢測數據常以m³/min為單位，則：

w＝富氧氣體量/60/高爐風量

富氧氣體量調整后，導致富氧率w的變化，由風中含氧量計算公式即可計算出調整前后鼓風帶入的O₂量變化值，再由氧量恒定計算公式可計算出風量需調整的量。

(3)調整風量

與富氧量調整方式類似，當風量調整后，要相應對富氧量進行自動調整，以保證入爐O量恒定。