[發明專利]一種定量評價高爐爐缸活躍指數的方法

有效

• 申請號: 202010917810.9
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112111617B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 趙運建;鄒忠平;牛群;許俊;翟曉波;王剛
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司;中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;G06F17/15
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明屬于高爐煉鐵技術領域，涉及一種定量評價高爐爐缸活躍指數的方法，包括：利用風口回旋區活躍性來表征高爐爐缸活躍指數；首先通過高爐風口鼓風的基本參數計算風口的鼓風動能E、風口回旋區深度D_R、風口回旋區寬度W_R；其次再通過風口回旋區面積占比及風口回旋區寬度占高爐爐缸圓周比例，分別計算風口回旋區穿透性指數K₁和爐缸橫截面透氣性指數K₂；綜合構建高爐爐缸活躍指數HAI，且HAI＝K₁*K₂，實現對爐缸活躍性的定量表征。本方法克服了傳統爐缸活躍性計算結果失真、滯后的情況，能夠準確、合理、有效反映爐缸區域活躍程度及狀態，為指導高爐下部調劑提高重要的判斷依據和技術基礎。

技術領域

本發明屬于高爐煉鐵技術領域，特別是涉及一種定量評價高爐爐缸活躍指數的方法。

背景技術

高爐爐缸狀態是高爐穩定順行的基礎。近年來，由于原燃料質量劣化、停開爐頻繁。對從操作理論認識不足等原因，導致高爐爐缸活性失常事故頻發，給生產過程帶來了極大的安全隱患及經濟損失。因此，量化高爐爐缸活性對指導高爐生產操作有重要意義。

目前關于爐缸活躍性的評價，煉鐵操作者主要是通過爐底中心溫度與爐缸側壁溫度的比值進行表征，但該評價指標存在較大的滯后性，不能及時發現爐缸活性的波動；而直接利用爐芯溫度來反映爐缸活躍性也是間接滯后的，當爐芯溫度明顯降低時，就表面爐缸中心死料柱透液性處于崩潰狀態，爐缸已經失去活性。

爐缸活躍性與高爐下部調劑，即風口鼓風參數直接相關。下部調劑是通過調整風口尺寸和鼓風參數，保持合適的風口回旋區尺寸和理論燃燒溫度，使高爐爐缸活躍，并且圓周工作均勻。高爐風口處的氣流特征決定了煤氣流的初始分布以及爐缸的活躍程度。在高爐實際生產過程中，風口回旋區的形狀特征及在風口圓周方向的均勻程度反映了風口的氣體流動特征，并且直接影響到高爐爐料的穩定順行、煤氣流分布和爐缸活躍性。因此，下部調劑是實現高爐爐缸圓周工作均勻性和活躍性的重要措施之一，如何及時快速掌握風口回旋區的形狀特征對指導高爐操作有重要意義。

然而，目前利用鼓風動能作為表征風口回旋區形狀特征變化的指標，存在一定的不足，即可以通過調整風口直徑、風口深度、風口面積、風量、風壓、風溫等鼓風參數維持相同的鼓風動能，而得到不同的回旋區形狀特征，鼓風動能與回旋區形狀特征存在不匹配的缺陷，而且僅依靠風口回旋區深度來表征風口回旋區的活躍性存在不足，沒有考慮風口圓周方向的均勻性，因此需要提出一種更為合理的評價方法來表征風口回旋區的形狀特征，即一種新的高爐爐缸活躍指數，來正確指導高爐下部調劑。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種定量評價高爐爐缸活躍指數的方法，可有效避免現有鼓風動能指標與風口回旋區形狀特征不匹配的缺陷，進而更準確、合理反應高爐爐缸的活躍程度，為正確指導高爐下部調劑和高爐操作提供了重要判斷依據和技術基礎。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的一種定量評價高爐爐缸活躍指數的方法，是利用風口回旋區活躍性來表征高爐爐缸活躍指數；首先通過高爐風口鼓風的基本參數計算風口的鼓風動能E、風口回旋區深度D_R、風口回旋區寬度W_R；其次再通過風口回旋區面積占比及風口回旋區寬度占高爐爐缸圓周比例，分別計算風口回旋區穿透性指數K₁和爐缸橫截面透氣性指數K₂，綜合構建高爐爐缸活躍指數HAI，且HAI＝K₁*K₂，實現對爐缸活躍性的定量表征。

進一步，鼓風動能E為：

其中，