[發明專利]一種高爐噴吹煤性價比評價模型的建立方法

有效

• 申請號: 201410205833.1
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103952503A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 左海濱;徐潤生;張建良;高冰;國宏偉
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一種用于高爐噴吹煤性價比評價，屬于高爐煉鐵技術領域。?

技術背景

目前鋼鐵行業進入了微利時代，企業間成本競爭越來越激烈。高爐噴煤是現代高爐冶煉大幅降低生產成本，提高經濟效益的重要措施之一。眾多研究學者主要致力于煤焦置換比、風溫、富氧、催化燃燒等方面的研究來提高高爐煤粉的利用率。但有關煤高爐噴吹煤粉的性價比及經濟性的研究較少。?

大多研究者采用定性的方法，直接比較煤粉各項性能，并綜合評價，給出煤粉的性價比排序。該方法理論性不高，主觀影響較大，結論缺乏一定的說服力。近年來一些學者通過建立各種模糊數學模型用于高爐煤種優化選擇，具有較好科學性，但對于權重的設定仍值得商榷。且需要數據量大，不適合企業采購部門運用。為了真實反映高爐噴煤實際情況，探究一種簡單易行的高爐噴吹煤性價比評價模型，該發明提出了一種基于高爐噴吹煤實際供給熱的性價比評價模型。該模型計算方便，對現場高爐噴吹用煤的優化選擇具有重要的指導意義。?

發明內容

本發明的目的在于一種科學的高爐噴吹煤性價比評價模型的建立方法，提供了一種用于高爐煤粉經濟采購的計算方法。?

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種高爐噴吹煤性價比評價模型的建立方法如下：?

(1)煤粉性價比評價模型主要建立在煤粉實際供給熱(Q_e)和噴吹成本(P_e)兩個指標上；其中煤粉實際供給熱(Q_e)包括8個子指標，即灰分含量及組成(A)、空氣干燥基水含量(M_ar)、硫含量(S)、相對燃燒率(R_c,i)、碳元素含量(C_ar)、?氧元素含量(O_ar)、氫元素含量(H_ar)、低位發熱量(Q_net.ar)；噴吹成本(P_e)包括4個指標，即進廠煤價(P_i)、流動性(LI)、可磨性(HGI)，外水含量(M_f)；?

(2)高爐噴吹煤粉的最優性價比是指煤粉性能與煤粉價格之間最佳比例；為此，建立了基于煤粉實際供給熱的性價比指標K；?

K＝實際供給熱/噴吹成本，kJ/元；?

其中，實際供給熱(Q_e)＝煤粉中碳不完全燃燒放熱×相對燃燒率-水煤氣反應耗熱-碳氫化合物分解耗熱-灰分形成爐渣帶出熱-脫硫耗熱；?

噴吹成本(P_e)＝干基價格+制粉價格+輸送價格；?

(3)通過模型計算出同一變質程度的不同煤種的性價比K值，對比分析K值大小就可以定量評價不同噴吹煤的性價比差距；K值越大，噴吹煤性價比越高，K值越小，噴吹煤性價比越低；據此，可以實現煤種的優化選擇。?

煤粉噴入高爐要經過揮發份分解(即碳氫化合物分解)，水煤氣反應，揮發份燃燒，固定碳燃燒，脫硫，灰分成渣等一系列過程，在這一過程中伴隨著不少吸熱反應。在高爐內，煤粉燃燒后最終產物為CO，N₂，H₂；因此煤粉在高爐內的實際供給熱應該是煤粉中碳不完全燃燒發熱值扣除煤粉的分解熱、水煤氣反應熱、脫硫耗熱、成渣熱之后的熱量。一般煤粉發熱值測定包括了氫燃燒放出熱，但實際上煤粉在高爐內，氫是不被氧化的，也就是說，氫含量高，對風口前燃燒的熱量貢獻并沒有提高，因此煤粉實際供給熱計算時氫參與的反應最終產物為氫氣，不燃燒放熱。?

所述噴吹成本＝干基價格+制粉價格+輸送價格。高爐噴吹用煤都是經過細磨和干燥后噴入高爐，因此制粉成本、輸送成本和原煤含水量必須考慮。高爐噴吹成本應該是噴吹煤的干基價格、輸送價格和制粉價格之和。?

進一步的，所述的噴吹煤性價比評價模型中的煤粉低位發熱值按照國家標準進行測定、計算或按照門捷列耶夫經驗公式進行計算：?

Q_net.ar＝339C_ar+1031H_ar-109(O_ar-S_ar)-25.1M_ar，kJ/kg；其中C_ar表示碳元素含?量，H_ar表示氫元素含量，O_ar表示氧元素含量，S_ar表示硫元素含量，M_ar表示空氣干燥基水含量；?

所述煤粉中碳不完全燃燒放熱(Q_r)的計算方法為：?