[發明專利]一種基于理論燃燒溫度控制的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法

有效

• 申請號: 202011073498.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112342327B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 鄭魁;饒家庭;付衛國;謝洪恩
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15;G06F30/20;C21B5/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤;宋薇薇

一種基于理論燃燒溫度控制的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，包括：將風口前回旋區視為絕熱環境，總結影響理論燃燒溫度計算公式的因素，并基于所述影響理論燃燒溫度計算公式的因素得出理論燃燒溫度計算公式；將釩鈦磁鐵礦高爐的歷史冶煉數據代入所述理論燃燒溫度計算公式計算，得到基于風溫、富氧率、噴煤比、鼓風濕度的理論半經驗的通用計算公式；根據通用計算公式制定冶煉策略。通過本冶煉方法所制定的冶煉策略，可有效提高釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐況的穩定性，對爐況溫度的突發變化的處理有良好的應對措施。

技術領域

本發明屬于煉鐵技術領域，涉及一種基于理論燃燒溫度控制的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。

背景技術

在高爐冶煉過程中，高爐爐缸是高爐的“心臟”和“發動機”，為高爐冶煉過程提供源源不斷的熱量和還原反應過程所必須的煤氣，還是鐵水滲碳、渣鐵分離的主要場所，同時還負責排出渣鐵，為上部物料的下行提供空間。因此，爐缸工作狀態是否良好，直接影響到整個高爐生產的穩定順行和高產高效。而高鈦型釩鈦磁鐵礦在冶煉過程中，由于生成的爐渣TiO₂含量高于20％，在充滿炙熱焦炭的高爐內，溫度過高，極易被還原生成高熔點Ti(C,N)；溫度過低，造成渣鐵粘稠，嚴重時引起爐缸中心堆積和粘結，惡化高爐料柱透氣透液性，縮小爐缸有效工作空間，增加渣鐵分離和排出爐缸的難度。猶如人體心臟血液濃度變稠、多處形成血栓堵塞，必然引起高爐爐況的惡化。及時量化的反饋高爐爐缸工作狀態，反饋下部調劑的結果，指導高爐操作人員進行準確及時的調整，確保高爐穩定順行，是十分重要的。高爐生產人員常用鐵水的物理溫度，以及以Si或Si+Ti為代表的化學溫度來判斷爐缸熱狀態，但結果存在滯后性，不能及時反饋。故煉鐵生產人員將風口燃燒區域假想成一個絕熱的環境，對燃料在該區域進行不完全燃燒時進行熱平衡分析，在此基礎上提出能夠及時和實時反映爐缸熱狀態的參數(理論燃燒溫度)來表征爐缸熱狀態。然而，純理論的計算公式涉及參數過多，計算過程復雜，很難指導高爐生產；各企業總結的經驗公式又不具有通用性，也難以合理準確的指導高爐生產。因此，尋求一種適合于釩鈦磁鐵礦高爐冶煉特點，并基于理論燃燒溫度控制的高爐冶煉方法，對釩鈦磁鐵礦高爐冶煉是十分重要的。

發明內容

基于上述目的，本發明提出一種基于理論燃燒溫度控制的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，包括以下步驟：

將風口前回旋區視為絕熱環境，總結影響理論燃燒溫度計算公式的因素，并基于所述影響理論燃燒溫度計算公式的因素得出理論燃燒溫度計算公式；

將釩鈦磁鐵礦高爐的歷史冶煉數據代入所述理論燃燒溫度計算公式計算，得到基于風溫、富氧率、噴煤比、鼓風濕度的理論半經驗的通用計算公式；

根據通用計算公式制定冶煉策略。

在本發明的實施例中，基于上述影響理論燃燒溫度計算公式的因素得出的理論燃燒溫度計算公式為：

其中，T_f–為理論燃燒溫度，℃；

Q_焦—為焦炭帶入風口區域物理熱，kj；

Q_煤—為噴吹煤粉帶入物理熱，kj

Q_R焦—為焦炭中C進行不完全燃燒生產CO放熱，kj；

Q_R煤—為噴吹煤粉中C進行不完全燃燒生產CO放熱，kj；

Q_風—為熱風帶入風口區域物理熱，kj；

Q_載氣—為煤粉載氣帶入風口區域物理熱，kj；

Q_水—為大氣鼓風濕度水分解所需熱，kj；

Q_分—為煤粉分解熱，kj；