CN116050043A - 利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法。包括将高炉下部煤气流空间分为A区、B区两各区域，A区为高炉边缘软熔带炉料区域，B区为高炉中心软熔带中心料柱区域；计算高炉基准煤气量；根据高炉基准煤气量，分别计算布料对高炉A区、B区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉A区、B区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区、B区煤气空间变化的影响值；对上述进行求和得到高炉A区煤气空间综合变化率和高炉B区煤气空间综合变化率；根据高炉A区煤气空间综合变化率和高炉B区煤气空间综合变化率计算高炉煤气利用率的变化。本发明能够改善煤气利用率。

Description

利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法

技术领域

本发明属于炼铁技术领域，具体涉及一种利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法。

背景技术

高炉煤气流是风口前端鼓入的热风中氧气消耗其附近燃料(焦炭和煤粉)产生的，一般形成边缘和中心两股主要气流，高炉上部布料结构、风口控制参数和喷吹参数共同促使软熔带形状不断发展，继而影响到风口到软熔层之间主煤气流的路径、空间和间接还原利用率。高炉操作实践表明：(1)高炉布料能够改变软熔带以下两股煤气流空间、量、分布；(2)风口尺寸和鼓风量能够改变软熔带以下两股煤气流空间、量、分布；(3)富氧和喷吹煤粉挥发分能够改变软熔带以下两股煤气流空间、量、分布。

因此，在保障高炉稳定的条件下，指导高炉通过上下部调剂改善软熔带以下煤气空间及分布，可提高煤气的间接还原率，为高炉降低燃耗提供技术方法。综上情况，有必要通过探明高炉中心和边缘两股煤气流发生空间、气流量变化时对高炉间接还原的影响规律，来指导高炉提高煤气利用效率。

如申请号为201210208357.X的中国专利，提供了一种预测高炉煤气利用率的方法，包括：输入矿石和焦炭的物性参数和煤气参数，获得层状结构中的扩散系数，根据所述扩散系数计算铁矿石的还原反应速率和焦炭溶损反应速率，根据所述还原反应速率和焦炭溶损反应速率获取煤气的成分分布；判断得到的煤气成分是否收敛，如果不收敛则返回重新计算铁矿石的还原反应速率和焦炭溶损反应速率；否则根据煤气成分预测煤气利用率。该方法主要是用于预测高炉煤气利用率，不用耦合高炉内部炉料运动和温度场等参数，可根据煤气初始成分、温度、炉料结构等参数预测煤气利用率等情况，未涉及量化分析软熔带以下煤气空间变化对高炉煤气利用率的影响。

又如申请号为201210408620.X的中国专利，提供了一种高炉配加高反应性焦炭条件下煤气利用效率的计算方法，同时可计算高炉配加高反应性焦炭条件下高温区和热储备区的直接还原度、间接还原度。高炉总的直接还原度r_d为：高炉煤气利用率η_CO为：该方法能够在以上原料条件下，对高炉冶炼直接还原度和煤气利用率进行准确计算，指导高炉生产，同时该方法对传统高炉使用冶金焦的情况同样适用。该发明未涉及利用布料和风口参数等判断高炉煤气利用率的变化。

又如申请号为201510319096.2的中国专利，提供了一种提高高炉煤气利用率的布料方法。其布料矩阵为其中，C表示的是焦炭，O表示的是矿石，布料溜槽的倾斜角度划分为10档位、9档位、8档位、7档位、6档位以及5档位，分别对应的角度为40.5°、38.7°、36.7°、34.5°、31.8°以及28.5°。该发明利用布料改善高炉煤气利用率，未涉及计算布料对高炉软熔带下部煤气空间量和煤气分配的影响。

综上所述，现有技术中未涉及量化和综合评价高炉软熔带以下煤气空间变化来指导高炉改善煤气利用率的方法。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法。依据高炉布料、风口工作和喷吹参数对软熔带下煤气流分布的作用规律来量化分析高炉炉身煤气利用率，为高炉降低燃耗。

本发明采用的技术方案是：一种利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，包括以下步骤：

将高炉下部煤气流空间分为A区、B区两各区域，A区为高炉边缘软熔带炉料区域，B区为高炉中心软熔带中心料柱区域；

计算高炉基准煤气量；

根据高炉基准煤气量，分别计算布料对高炉A区煤气体积空间影响值、布料对高炉B区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉B区煤气空间变化的影响值；

将布料对高炉A区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值进行求和得到高炉A区煤气空间综合变化率；将布料对高炉B区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉B区煤气空间变化的影响值进行求和得到高炉B区煤气空间综合变化率；

根据高炉A区煤气空间综合变化率和高炉B区煤气空间综合变化率计算高炉煤气利用率的变化。

计算高炉基准煤气量：

Vg＝121％·V_airr+2×VO₂+V_vad

其中：V_air-入炉热风体积风量；Vg-高炉风口前端基准煤体积气量；VO₂-高炉基准煤气中增氧体积量；V_vad-喷吹煤粉挥发分体积量。

上述步骤中之所计算高炉基准煤气量是为了后续分析的布料(V_burden)、鼓风风速(V_v)、喷吹煤粉挥发分(V_vad)调整后煤气在各空间的变化趋势提供矫正和评估的基准点，高炉基准煤气量一般为高炉正常生产时的平均值。

分别计算布料对高炉A区煤气体积空间影响值ΔVA_burden和布料对高炉B区煤气体积空间影响值ΔVB_burden：

其中，α₀-高炉煤气在A区的分配系数，α₀为高炉正常生产时相关参数达到平均值时，对应的煤气量在A区的分配比例；γ_S0-边缘布料基准负荷；γ_S1-边缘布料调整后负荷；γ_C0-中心布料基准负荷；γ_C1-中心布料调整后负荷；λx-修正系数。

上述步骤中之所以计算布料对高炉A区、B区煤气体积空间影响值，是因为布料会直接影响煤气流在A区、B区域的分布。之所以使用与A区、B区域空间的对应的边缘和中心负荷变化修正系数，是因为高炉A区、B区域空间变化与边缘和中心负荷变有规律性，但由于每座高炉炉型有差异性，因此，需高炉总结一个经验修正系数λx来计算Δα_X＝α₁-α₀和ΔVA_burden。

计算鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值ΔVA_v：

其中：ν₁-高炉进风面积和进风量变化后的风速；ν₀-基准风速；

ΔVAv＝β·Δν/ν₀

其中：β-风速影响风口初始煤气在A区分布的分配系数，则，鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值ΔVB_V：

ΔVBv＝(1-β)·Δν/ν₀

因为A区、B区空间与高炉风口风速有关，上述步骤以β作为风速影响风口煤气在A区分布的分配系数，β取值需要根据各高炉的实际生产经验获得。一般A区、B区空间变化与风速呈正相关趋势，且随风变化幅度增加β呈减少趋势，即风速对高炉A区空间增加作用效果减弱，对高炉B区空间增加；风速的变化与风口面积和风量有关。

计算富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值ΔVA_PCL：

ΔVA_PCL＝δ·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

其中：δ-ΔVA_PCL在A、B区域的分配系数，

则喷吹煤粉挥发分增加ΔV_vad和富氧增加ΔVO₂对高炉B区煤气空间变化的影响值ΔVB_PCL：

ΔVB_PCL＝(1-δ)·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

上述步骤中之所以计算富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气体积空间影响值，是因为氧气在风口会与煤粉和焦炭发生反应生成CO，造成风口煤气体积激增，煤粉中的挥发分也会气化，造成风口前端的煤气体积迅速增加，影响到A区域形成的煤气量。根据各高炉的喷吹特点δ取值需要根据各高炉的实际生产经验获得。

分别计算高炉A区煤气空间综合变化率ΔVA_总和高炉B区煤气空间综合变化率ΔVB_总：

ΔVA_总＝VA_burden+ΔVA_v+ΔVA_PCL

ΔVB_总＝VB_burden+ΔVB_v+ΔVB_PCL

上述步骤中之所以计算A区、B区空间的各自的煤气空间综合变化率，是因为A区、B区煤气的总变化量会影响到这两个区域最终的煤气利用率。

计算高炉煤气利用率的变化Δη_CO：

Δη_CO＝σ_A·ΔVA_总·α+σ_B·ΔVB_总·(1-α)

其中，σ_A-A区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数；σ_B-B区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数；α-高炉煤气在A区的分配系数。

上述步骤中之所以在A区、B区煤气总变化率对煤气利用率η_CO的影响系数σ_A和σ_B不同，是因为A区含铁炉料多煤气使用效率高，B区含铁炉料少煤气使用效率要低，数σA和σB取值要根据高炉自身情况取经验值。

通过以上步骤及原理可量化计算高炉A、B两区域煤气体积的变化来测算高炉煤气利用率的变化值，为高炉改善煤气还原效率和降低碳消耗提供方法。

本发明利用了煤气高炉内的流动和分布特点，依据单座高炉自身炉型，合理量化影响高炉风口到软熔带之间高炉煤气的空间分布的分配比例，指导高炉调整风口煤气分布，在保持高炉稳定的条件下，将煤气引流到有利于提高还原效率的部位，提高煤气利用率，降低燃料消耗，为高炉低碳冶炼提供技术指导。

本发明通过计算高炉操作参数变化量来量化和综合评价高炉软熔带以下煤气空间变化，并以此指导高炉改善煤气利用率。

本发明依据高炉布料、风口送风条件和喷吹煤粉挥发分、富氧状况，来分析炉内软熔带以下风口以上煤气空间分布特征；在高炉布料、风口送风参数和喷吹煤粉挥发分参数改变时，量化高炉边缘和中心煤气空间的变化率。

本发明根据高炉边缘和中心两股煤气流对高炉煤气利用率的影响规律来测算高炉煤气利用效率及其变化规律。

本发明是通过操作参数来综合评价高炉软熔带以下煤气空间和分布的变化，据此，来指导高炉改善煤气利用率的方法。具体如下：(1)依据高炉布料、风口送分条件和喷吹富氧状况确定炉内软熔带以下风口以上边缘和中心煤气空间分布特征；(2)通过高炉生产实践确定高炉初始煤气在高炉边缘和中心分配的经验系数，并量化不同条件下高炉边缘和中心煤气空间的变化率；(3)根据高炉边缘和中心两股煤气流对高炉煤气利用率的影响规律和特点，量化和测算高炉煤气利用效率，指导高炉发展间接还原，降低燃料消耗。

附图说明

图1是高炉软熔带以下煤气流主要分布状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

高炉正常生产时，风口鼓入的热风在风口附近燃烧喷吹煤粉及焦炭，生成高炉初始煤气，初始高炉煤气上升过程在软熔带附近受阻，由于软熔带以下主要是焦炭和熔融后的滴落渣铁，当该区域煤气通过软熔带后，会进入了炉身的固体料层，还原其中的铁矿炉料，因此，透过软熔带煤气流量的变化、分布位置与料层铁矿分布的匹配性(矿石越多，煤气利用率越好)会直接影响到高炉煤气还原的利用效率。

高炉正常生产时，由风口产生的煤气会受炉料结构影响，约60～70％初始煤气分配到高炉边缘软熔带炉料附近区域，即图1中的A区，约30～40％初始煤气分配到高炉中心软熔带中心料柱区域，即图1中的B区，这两股气流区域的稳定直接影响到高炉的顺行，而大小的调整会影响到煤气的还原效率。

原料的在高炉径向的分布特点：边缘矿石比例高、中心焦炭比例高。高炉径向的平均矿石/焦炭重量比例O/C＝γ为4.5～5.5，边缘矿石/焦炭重量比例为6.5～9.5，中心的矿石/焦炭重量比例为2.0～4.0。由此可知A区的矿石原比例远超B区，因此，当高炉稳定运行时，合理增加A区气流的和适当减少B区气流，有利于提高煤气的还原利用率。

本发明之所将高炉下部煤气流空间分为A区、B区两各区域，是因为高炉边缘和中心炉料结构不同，边缘铁矿石居多，中心焦炭居多，因此，在保证高炉气流稳定的同时，适当增加边缘煤气量和减少中心煤气量，有利于提高高炉煤气利用率。

A区、B区空间煤气量的主要因素有：布料(V_burden)、鼓风风速(V_v)、喷吹煤粉挥发分(V_vad)，以下根据这3个主要因素变化，计算A区、B区空间煤气体积变化情况及其对高炉煤气利用率得影响值。

一种利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，包括以下步骤：

步骤1：将高炉下部煤气流空间分为A区、B区两各区域，A区为高炉边缘软熔带炉料区域，B区为高炉中心软熔带中心料柱区域；

计算高炉基准煤气量：

Vg＝121％·V_airr+2×VO₂+V_vad

其中：V_air-入炉热风体积风量；Vg-高炉风口前端基准煤体积气量；VO₂-高炉基准煤气中增氧体积量；V_vad-喷吹煤粉挥发分体积量；

步骤2：分别计算布料对高炉A区煤气体积空间影响值ΔVA_burden和布料对高炉B区煤气体积空间影响值ΔVB_burden：

其中，α₀-高炉煤气在A区的分配系数，α₀为高炉正常生产时相关参数达到平均值时，对应的煤气量在A区的分配比例，见表7；γ_S0-边缘布料基准负荷；γ_S1-边缘布料调整后负荷；γ_C0-中心布料基准负荷；γ_C1-中心布料调整后负荷；λx-修正系数。(注：修正系数随高炉A区和B区负荷差变化，需通过生产经验获得相关数值，见表6)；

步骤3：计算鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值ΔVA_v：

风速的增加有助于增加到达B区的煤气量，正常生产时，高炉的鼓风风速与进风面积A和风量V_air有关，入炉风速变化量Δν与进风面变化ΔA和风量变化ΔV区煤气变化：

其中：ν₁-高炉进风面积和进风量变化后的风速；ν₀-基准风速；

ΔVAv＝β·Δν/ν₀

其中：β-风速影响风口初始煤气在A区分布的分配系数，该值由生产经验值获得，见表9，则，鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值ΔVB_V：

ΔVBv＝(1-β)·Δν/ν₀

步骤4：计算富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值ΔVA_PCL：

由于喷吹煤粉挥发分和富氧燃烧煤粉均是在风口前端瞬间引起初始煤气体积膨胀，因此，高炉喷吹煤粉挥发分提高和富氧量的增加主要会引起A区煤气空间压力增加体积扩张，用ΔVA_PCL表示，即：

ΔVA_PCL＝δ·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

其中：δ-ΔVA_PCL在A、B区域的分配系数，由生产获得经验值，见表11；

则喷吹煤粉挥发分增加ΔV_vad和富氧增加ΔVO₂对高炉B区煤气空间变化的影响值ΔVB_PCL：

ΔVB_PCL＝(1-δ)·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

步骤5：分别计算高炉A区煤气空间综合变化率ΔVA_总和高炉B区煤气空间综合变化率ΔVB_总：

ΔVA_总＝VA_burden+ΔVA_v+ΔVA_PCL

ΔVB_总＝VB_burden+ΔVB_v+ΔVB_PCL

步骤6：计算高炉煤气利用率的变化Δη_CO：

Δη_CO＝σ_A·ΔVA_总·α+σ_B·ΔVB_总·(1-α)

生产实践表明，在高炉正常生产时，煤气利用率变化Δη_CO与A区和B区煤气体积变化相关，其中，σ_A-A区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数；σ_B-B区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数，σ_A和σ_B与ΔVA_总和ΔVB_总取值相关，依据生产取经验值(见表12)。

实施例一：已知某单位4117m³高炉正常生产时，基准煤气量为与A、B区煤气相关的参数如下：

表1：参照初始煤气情况

表2：参照布料

表3：基准风速参数

表4：基准富氧和喷吹煤粉挥发分

(1)按照表1提供参数和表4提供参数，计算得到高炉的基准煤气体积量

Vg＝121％·V_airr+2×VO₂+V_vad＝121×5570+2×210+140＝7103.8m³/min

(2)计算边缘和中心负荷调整后对高A、B区煤气空间的变化

高炉计划调整总负荷为4.8～5.4，将中心和边缘负荷进行如下调整，见表5调整后高炉的边缘负荷和中心负荷。

表5：高炉边缘和中心负荷调整后数值

表6：A区、B区负荷率变化之差Δγ_S-Δγ_C对应修正系数λx数值表

由表5可知：Δγ_S-Δγ_C＝(7.0-6.9)-(3.5-3.7)＝0.3，再查6可知λ_X＝0.17，则得到了高炉Δα_X＝α₁-α₀值为：

表7：高炉基准煤气量对应煤气在A区的分配系数值

由于高炉基准煤气量为7103.8m³/min，依据表7可知α₀取0.7，可得：

(3)计算送风速参数变化对高炉A区、B区煤气空间体积的影响

表8：风速参数

则有由表3、8数据带入公式可得：

风速/m/s	β
		200～210	0.8
210～220	0.78
		220～230	0.76
230～240	0.72
		240～250	0.68
250～260	0.62

表9：风速变化对煤气在A区分配系数β影响的经验值

由表9可查β＝0.62，将2.0m/s带入可得到风速变化对A区煤气空间的影响值为：

ΔVAv＝β·Δν/ν₀

＝0.62×(-2.0)/(7103.8/(0.4621×60))

＝-0.48％

则，风速变化对B区煤气空间的影响值为:

ΔVBv＝(1-β)·Δν/ν₀

＝(1-0.62)×(-2.0)/(7103.8/(0.4621×60))

＝-0.30％

(4)计算富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气体积空间影响值ΔV_PCL

表10：高炉当前富氧和喷吹煤粉挥发分参数

由表10可知ΔV_vad＝35m³/min，ΔVO₂＝141m³/min，

Vg＝7103.8m³/min计算可得：

(ΔVvad+2ΔVO₂)/Vg＝(35+2×141)/7103.8

＝4.46％

由表11查可知，δ＝0.84，可得：

ΔVA_PCL＝δ·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

＝0.84×4.46％

＝3.75％

ΔVB_PCL＝(1-δ)·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

＝(1-0.84)×4.46％

＝0.71％

(ΔVvad+2ΔVO2)/Vg	δ
		0.5	0.75
1％	0.75
		1.50％	0.76
2.00％	0.76
		2.50％	0.77
3.00％	0.78
		3.50％	0.79
4.00％	0.81
		4.50％	0.84
5.00％	0.88

表11：喷吹煤粉挥发分富氧变化对增加煤气在A、B区分配系数δ影响值的经验值

(5)计算高炉A区和B区煤气空间综合变化率ΔVA_总

综上可知，在布料、鼓风风速和喷吹的综合作用下，计算高炉软熔带下风口上A区的体积变化率可得：

ΔVA_总＝VA_burden+ΔVA_v+ΔVA_PCL

＝1.72％-0.48％+3.75％

＝4.99％

计算高炉B区的体积变化率：

ΔVB_总＝VB_burden+ΔVB_v+ΔVB_PCL

＝4.03％-0.3％+0.71％

＝4.44％

(6)高炉煤气利用率变化的计算

高炉煤气利用率变化等于A区和B区煤气变化率之和，这里用σ_A表示A区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数；用σ_B表示B区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数，依据步骤(4)求得数据ΔVA_总＝4.99％，ΔVB_总＝4.44％由表12查得经验数据σ_A＝0.092，σ_B＝-0.056，调整后高炉总煤气量为7150.2m³/min，由表7查得高炉煤气在A区得分配率α为α₀0.71，则高炉煤气利用率的变化Δη_CO表示如下：

Δη_CO＝σ_A·ΔVA_总·α+σ_B·ΔVB_总·(1-α)

＝0.092×4.99％×0.71+(-0.056)×4.44％×(1-0.71)

＝0.326％-0.072％

＝0.254％

表12：σ_A和σ_B随ΔVA_总和ΔVB_总变化的经验值

由此，可估算经过以上调整后高炉煤气利用率预计提高0.254％，有利于高炉降低燃料消耗。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：包括以下步骤：将高炉下部煤气流空间分为A区、B区两各区域，A区为高炉边缘软熔带炉料区域，B区为高炉中心软熔带中心料柱区域；

计算高炉基准煤气量；

根据高炉基准煤气量，分别计算布料对高炉A区煤气体积空间影响值、布料对高炉B区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉B区煤气空间变化的影响值；

将布料对高炉A区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值进行求和得到高炉A区煤气空间综合变化率；将布料对高炉B区煤气体积空间影响值、鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值、富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉B区煤气空间变化的影响值进行求和得到高炉B区煤气空间综合变化率；

根据高炉A区煤气空间综合变化率和高炉B区煤气空间综合变化率计算高炉煤气利用率的变化。

2.根据权利要求1所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：计算高炉基准煤气量：

Vg＝121％·V_airr+2×VO₂+V_vad

其中：V_air-入炉热风体积风量；Vg-高炉风口前端基准煤体积气量；VO₂-高炉基准煤气中增氧体积量；V_vad-喷吹煤粉挥发分体积量。

3.根据权利要求1所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：分别计算布料对高炉A区煤气体积空间影响值ΔVA_burden和布料对高炉B区煤气体积空间影响值ΔVB_burden：

其中，α₀-高炉煤气在A区的分配系数；γ_S0-边缘布料基准负荷；γ_S1-边缘布料调整后负荷；γ_C0-中心布料基准负荷；γ_C1-中心布料调整后负荷；λx-修正系数。

4.根据权利要求1所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：计算鼓风风速对高炉A区煤气体积空间影响值ΔVA_v：

其中：ν₁-高炉进风面积和进风量变化后的风速；ν₀-基准风速；

ΔVAv＝β·Δν/ν₀

其中：β-风速影响风口初始煤气在A区分布的分配系数，则，鼓风风速对高炉B区煤气体积空间影响值ΔVB_V：

ΔVBv＝(1-β)·Δν/ν₀。

5.根据权利要求2所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：计算富氧和喷吹煤粉挥发分对高炉A区煤气空间变化的影响值ΔVA_PCL：

ΔVA_PCL＝δ·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg

其中：δ-ΔVA_PCL在A、B区域的分配系数，

则喷吹煤粉挥发分增加ΔV_vad和富氧增加ΔVO₂对高炉B区煤气空间变化的影响值ΔVB_PCL：

ΔVB_PCL＝(1-δ)·(ΔV_vad+2ΔVO₂)/Vg 。

6.根据权利要求5所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：分别计算高炉A区煤气空间综合变化率ΔVA_总和高炉B区煤气空间综合变化率ΔVB_总：

ΔVA_总＝VA_burden+ΔVA_v+ΔVA_PCL

ΔVB_总＝VB_burden+ΔVB_v+ΔVB_PCL。

7.根据权利要求6所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：计算高炉煤气利用率的变化Δη_CO：

Δη_CO＝σ_A·ΔVA_总·α+σ_B·ΔVB_总·(1-α)

其中，σ_A-A区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数；σ_B-B区煤气体积变化率对煤气利用率η_CO的影响系数；α-高炉煤气在A区的分配系数。

8.根据权利要求1所述的利用高炉下部煤气空间分布及变化计算煤气利用率的方法，其特征在于：60～70％初始煤气分配到高炉边缘软熔带炉料附近区域A区，30～40％初始煤气分配到高炉中心软熔带中心料柱区域B区。

Images