CN110592298A - 一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法及喷煤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法及喷煤方法，属于高炉冶炼喷煤比计算技术领域，确定影响高炉喷煤比的影响因素，根据各类影响因素的影响程度确定因素占比，根据因素占比得出合适的喷煤比数值；影响因素包括焦炭质量、高炉渣比指标、高炉富氧率、高炉风温、高炉操作水平，本发明通过计算多项焦炭指标和高炉指标得到当前冶炼条件下最适宜喷煤比，减少炼焦焦炉对大气环境的污染，防止煤粉长期过量喷吹造成的未燃煤粉增加对高炉造成的恶劣影响，有助于保持高炉稳定运行，缓解日益紧张的炼焦煤紧张的局面。

Description

一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法及喷煤方法
技术领域
本发明涉及高炉喷煤比例计算，尤其是一种一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法及喷煤方法，用于高炉冶炼喷煤比计算技术领域。
背景技术
高炉喷吹煤粉是一种先进工艺技术。它可以以资源丰富的非炼焦煤取代高炉中的一部分的焦炭，既可以缓解日益紧张的炼焦煤紧张的局面，提高能源综合利用，同时也可以减少炼焦焦炉对大气环境的污染。因为高炉喷吹煤与焦炭价格存在较大的价格差，因此，高炉喷吹工艺可以在很大程度上降低炼铁成本，是上世纪高炉炼铁的关键技术，高炉喷吹煤粉的高低也成为标志一座高炉或炼铁企业的技术水平高低的标志。
但是，高炉喷吹煤粉也不可以无限制的增加，长期的过量喷吹煤粉，会给高炉带来末燃煤粉增加，大量末燃煤粉滞留在高炉料柱中，会导致料柱孔隙率降低，透气性变差；末燃煤粉也会有有一部分滞留在炉渣中，导致炉渣黏度增加，流动性变差，影响炉渣脱硫效果。同时随着喷吹煤粉量的增加，炉腹煤气量增加，也会使高炉压差增加，影响炉况顺行。，由于受到炉体装备条件、制粉能力、原燃料条件、风温及富氧水平、入炉焦炭质量等诸多因素的影响，使得不同高炉喷吹煤量上的表现也是出千差万别。这其中，喷入炉内的煤粉利用效果，与其在炉内的燃烧状态有着直接关系，而燃烧状态的好坏，不但与煤粉自身粒度、成分、性能和外部操作条件等有关外，还与喷吹煤量有着直接关联，而煤量消耗又与炼铁制造成本息息相关，因此，适宜喷吹煤量的确定，对于高炉冶炼经济性具有重大的现实意义。
影响高炉喷煤量多少的因素很多，在一定冶炼条件下高炉应该煤比控制在什么水平，一直是高炉炼铁业界想界定的问题，但是，因为影响因素众多，因此长期以来也没有一种方法可以计算出一定冶炼条件下一座高炉的煤比控制水平。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法及喷煤方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法，确定影响高炉喷煤比的影响因素，根据各类影响因素的影响程度确定因素占比，根据因素占比得出合适的喷煤比数值；所述影响因素包括焦炭质量、高炉渣比指标、高炉富氧率、高炉风温、高炉操作水平，所述各类影响因素的因素占比为：焦炭质量20%～40%，高炉渣比指标25%～40%，高炉富氧率18%～21%，高炉风温4%～12%，高炉操作水平11%～17%。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述各类影响因素的因素占比为：焦炭质量36%，高炉渣比指标30%，高炉富氧率20%，高炉风温5%，高炉操作水平15%。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述焦炭质量包括焦炭MS指标、焦炭M40指标、焦炭M10指标、焦炭CRI指标、焦炭CSR指标，根据因素占比得出合适的喷煤比数值的具体公式为喷煤比=a×6.0%+b×6.0%+c×6.0%+d×6.0%+e×6.0%+f×30.0%+g×20.0%+h×5.0%+i×15.0%，焦炭MS指标若大于参考值，a为200kg/t，焦炭MS指标小于等于参考值，a=焦炭MS指标/参考值×200；焦炭M40指标若大于参考值，b为200kg/t，焦炭M40指标小于等于参考值，b=焦炭M40指标/参考值×200；焦炭M10指标若小于参考值，c为200kg/t，焦炭M10指标大于等于参考值，c=参考值/焦炭M10指标×200；焦炭CRI指标若小于参考值，d为200kg/t，焦炭CRI指标大于等于参考值，d=参考值/焦炭CRI指标×200；焦炭CSR指标若大于参考值，e为200kg/t，焦炭CSR指标小于等于参考值，e=焦炭CSR指标/参考值×200；高炉渣比指标若小于参考值甲，f为200kg/t，高炉渣比指标大于参考值乙，f为100kg/t，高炉渣比指标处于参考值甲和参考值乙之间时，f=（参考值乙-高炉渣比指标）×100/（参考值乙-参考值甲）；高炉富氧率若大于参考值，g为200kg/t，高炉富氧率小于等于参考值，g=100+高炉富氧率×25；高炉风温指标大于参考值，h 为200kg/t，高炉风温指标若小于参考值甲，h =高炉风温指标/参考值×200；高炉操作水平若等于参考值，i为200kg/t，高炉操作水平小于参考值，i=高炉操作水平×200。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述焦炭MS指标参考值为55mm、焦炭M40指标参考值为89mm、焦炭M10指标参考值为6mm、焦炭CRI指标参考值为24mm、焦炭CSR指标参考值为65mm、高炉渣比指标参考值甲为280kg/t、高炉渣比指标参考值乙为450kg/t、高炉富氧率参考值为4%、高炉风温参考值为1225℃、高炉操作水平参考值为1.0。
本发明还采用的技术方案是：首先测算高炉喷煤比，根据喷煤比确定高炉喷煤量进行高炉喷煤。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
确定高炉喷煤比的影响因素，对各个影响因素对高炉喷煤比的影响程度不同确定影响因素的占比，能得到最适宜的高炉喷煤比，有助于高炉平稳运行；高炉喷煤比影响因素的比例，通过对影响高炉喷吹煤比的因素进行分别核定影响程度，对焦炭的质量指标细分为焦炭MS指标、焦炭M40指标、焦炭M10指标、焦炭CRI指标、焦炭CSR指标，充分考虑到焦炭的各种因素，将各个影响因素与高炉最优状态参考值进行比较，将各个影响因素按照影响程度进行计算得出当前冶炼条件下的最优煤比，避免了能量和煤粉的浪费，防止过量喷吹煤粉对高炉造成的恶劣影响；通过给出的参考值可以计算得到对应高炉的当前冶炼条件下的最适宜煤比。
附图说明
图1是本发明原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
工作原理或者使用方法：首先确定影响高炉喷煤比的影响因素，根据各类影响因素的影响程度确定因素占比，根据因素占比得出合适的喷煤比数值；影响因素包括焦炭质量、高炉渣比指标、高炉富氧率、高炉风温、高炉操作水平，所述各类影响因素的因素占比为：焦炭质量20%～40%，高炉渣比指标25%～40%，高炉富氧率18%～21%，高炉风温4%～12%，高炉操作水平11%～17%。
最佳的各影响因素因素占比为：焦炭质量36%，高炉渣比指标30%，高炉富氧率20%，高炉风温5%，高炉操作水平15%。焦炭质量包括焦炭MS指标、焦炭M40指标、焦炭M10指标、焦炭CRI指标、焦炭CSR指标
对高炉喷煤比进行计算过程如下：
（1）获取并将各项数据与对应的参考值进行比较，各项数据包括焦炭MS指标即平均粒度指标、焦炭M40指标、焦炭M10指标、焦炭CRI指标、焦炭CSR指标、高炉渣比指标、高炉富氧率、高炉风温、高炉操作水平，焦炭MS指标参考值为55mm，焦炭M40指标参考值为89mm、焦炭M10指标参考值为6mm、焦炭CRI指标参考值为24mm、焦炭CSR指标参考值为65mm、高炉渣比指标参考值甲为280kg/t、高炉渣比指标参考值乙为450kg/t、高炉富氧率参考值为4%，、高炉风温参考值为1225℃、高炉操作水平参考值为1.0；
（2）根据比较结果计算各项数据，将各项数据代入公式内, 所述公式为喷煤比=a×6.0%+b×6.0%+c×6.0%+d×6.0%+e×6.0%+f×30.0%+g×20.0%+h×5.0%+i×15.0%，根据给出的参考值分别计算各项数据，焦炭MS指标计算后得到a、焦炭M40指标计算后得到b、焦炭M10指标计算后得到c、焦炭CRI指标计算后得到d、焦炭CSR指标计算后得到e、高炉渣比指标计算后得到f、高炉富氧率计算后得到g、高炉风温计算后得到h、高炉操作水平计算后得到i；
（3）根据公式计算结果，得出合适的喷煤比数值。
焦炭MS指标若大于参考值55mm，a为200kg/t，焦炭MS指标小于等于参考值55mm，a=焦炭MS指标/55×200，焦炭MS指标是指焦炭的平均粒度指标；
焦炭M40指标若大于参考值89mm，b为200kg/t，焦炭M40指标小于等于参考值89mm，b=焦炭M40指标/89×200；
焦炭M10指标若小于参考值6mm，c为200kg/t，焦炭M10指标大于等于参考值6mm，c=6/焦炭M10指标×200。
焦炭CRI指标若小于参考值24mm，d为200kg/t，焦炭CRI指标大于等于参考值24mm，d=24/焦炭CRI指标×200；
焦炭CSR指标若大于参考值65mm，e为200kg/t，焦炭CSR指标小于等于参考值65mm，e=焦炭CSR指标/65×200。
高炉渣比指标若小于参考值甲280kg/t，f为200kg/t，高炉渣比指标大于参考值乙450kg/t，f为100kg/t，高炉渣比指标处于参考值甲280kg/t和参考值乙450kg/t之间时，f=（450-高炉渣比指标）×100/（参考值乙-280）。
高炉富氧率若大于参考值4%，g为200kg/t，高炉富氧率小于等于参考值4%，g=100+高炉富氧率×25。
高炉风温指标大于参考值1225℃，h 为200kg/t，高炉风温指标若小于参考值1225℃，h =高炉风温指标/1225×200。
高炉操作水平若等于参考值1.0，i为200kg/t，高炉操作水平小于参考值1.0，i=高炉操作水平×200。
实例一：
某高炉渣比410kg/t，焦炭MS指标即平均粒度指标46mm，焦炭M40为82%，M10指标为6.0%，CRI指标为：28%，CSR指标为61%，富氧率4.0%，风温1170℃，高炉操作水平一般，取值0.60。
经过计算，a=167.27，b=184.26，c=200，d=171.42，e=187.69，f=2.35,g=200,h=191.02,i=120。带入公式得到喷煤比为122.89kg/t。
实例二：
迁钢2650m3高炉渣比301kg/t，焦炭MS指标即平均粒度指标53mm，焦炭M40为87.92%，M10指标为6.54%，CRI指标为：24.56%，CSR指标为66.22%，富氧率4.0%，风温1255℃，高炉操作水平一般，取值0.85。
经过计算，a= 192.72，b= 197.57，c=200，d= 195.43，e= 200，f= 0.87,g=200,h=200,i= 170。带入公式得到喷煤比为134.90kg/t。

Claims (5)

1.一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法，其特征在于：确定影响高炉喷煤比的影响因素，根据各类影响因素的影响程度确定因素占比，根据因素占比得出合适的喷煤比数值；所述影响因素包括焦炭质量、高炉渣比指标、高炉富氧率、高炉风温、高炉操作水平，所述各类影响因素的因素占比为：焦炭质量20%～40%，高炉渣比指标25%～40%，高炉富氧率18%～21%，高炉风温4%～12%，高炉操作水平11%～17%。
2.根据权利要求1所述的一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法，其特征在于：所述各类影响因素的因素占比为：焦炭质量36%，高炉渣比指标30%，高炉富氧率20%，高炉风温5%，高炉操作水平15%。
3.根据权利要求2所述的一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法，其特征在于：所述焦炭质量包括焦炭MS指标、焦炭M40指标、焦炭M10指标、焦炭CRI指标、焦炭CSR指标，根据因素占比得出合适的喷煤比数值的具体公式为喷煤比=a×6.0%+b×6.0%+c×6.0%+d×6.0%+e×6.0%+f×30.0%+g×20.0%+h×5.0%+i×15.0%，焦炭MS指标若大于参考值，a为200kg/t，焦炭MS指标小于等于参考值，a=焦炭MS指标/参考值×200；焦炭M40指标若大于参考值，b为200kg/t，焦炭M40指标小于等于参考值，b=焦炭M40指标/参考值×200；焦炭M10指标若小于参考值，c为200kg/t，焦炭M10指标大于等于参考值，c=参考值/焦炭M10指标×200；焦炭CRI指标若小于参考值，d为200kg/t，焦炭CRI指标大于等于参考值，d=参考值/焦炭CRI指标×200；焦炭CSR指标若大于参考值，e为200kg/t，焦炭CSR指标小于等于参考值，e=焦炭CSR指标/参考值×200；高炉渣比指标若小于参考值甲，f为200kg/t，高炉渣比指标大于参考值乙，f为100kg/t，高炉渣比指标处于参考值甲和参考值乙之间时，f=（参考值乙-高炉渣比指标）×100/（参考值乙-参考值甲）；高炉富氧率若大于参考值，g为200kg/t，高炉富氧率小于等于参考值，g=100+高炉富氧率×25；高炉风温指标大于参考值，h 为200kg/t，高炉风温指标若小于参考值甲，h =高炉风温指标/参考值×200；高炉操作水平若等于参考值，i为200kg/t，高炉操作水平小于参考值，i=高炉操作水平×200。
4.根据权利要求3所述的一定冶炼条件下测算高炉喷煤比的方法，其特征在于： 所述焦炭MS指标参考值为55mm、焦炭M40指标参考值为89mm、焦炭M10指标参考值为6mm、焦炭CRI指标参考值为24mm、焦炭CSR指标参考值为65mm、高炉渣比指标参考值甲为280kg/t、高炉渣比指标参考值乙为450kg/t、高炉富氧率参考值为4%、高炉风温参考值为1225℃、高炉操作水平参考值为1.0。
5.一定冶炼条件下的喷煤方法，其特征在于：首先测算高炉喷煤比，根据喷煤比确定高炉喷煤量进行高炉喷煤。
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