CN116694837B - 一种高比例烟煤喷吹的布料方法 - Google Patents
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Abstract
一种高比例烟煤喷吹的布料方法,属于高炉冶炼技术领域,解决高炉冶炼过程中降低喷吹煤的生产成本、提高烟煤喷吹比例、提高高炉煤气利用率的技术问题,本发明包括以下步骤:S1、确定溜槽倾角角度;S2、实际生产过程中跟踪烟煤比例的实时数据,通过克拉伯龙方程确定因烟煤比例提高对风量的影响;S3、跟踪高炉煤气流变化,稳定高炉风口状态,使鼓风动能E保持不变,避免高炉因提高烟煤比例导致高炉内煤气流不稳定状况发生;S4、通过跟踪提高烟煤比例进而跟踪高炉煤气利用率的变化,稳定高炉气流,确定高比例烟煤喷吹布料矩阵。采用本发明提供的高比例烟煤喷吹的布料方法,高炉煤气流稳定,燃料成本降低,满足社会效益和经济效益的要求。
Description
技术领域
本发明属于高炉冶炼技术领域,具体涉及的是一种高比例烟煤喷吹的布料方法。
背景技术
钢铁工业每年消耗大量喷吹煤,其中主要以无烟煤为主,烟煤比例不足40%,然而在已探明的储量中,烟煤储量远大于无烟煤储量,因此烟煤与无烟煤的差价会越来越大,提高烟煤比例将会产生巨大的社会效益和经济效益。
近些年随着喷吹煤中烟煤占比越来越大,所以喷吹烟煤价格逐渐降低、性价比逐渐升高,导致喷吹煤粉挥发分越来越高,如何在提高烟煤比例情况下,找出一种合理的布料方法,提高高炉煤气利用率是提高烟煤喷吹比例需要解决的关键问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足,解决高炉冶炼过程中降低喷吹煤的生产成本、提高烟煤喷吹比例、提高高炉煤气利用率的技术问题,本发明提供一种高比例烟煤喷吹的布料方法。
本发明通过以下技术方案予以实现:
一种高比例烟煤喷吹的布料方法,包括以下步骤:
S1、确定溜槽倾角角度:由最外环位向最内环位设置8个挡位,当料线高度控制在0.0m~3.5m时,第1挡位到第8挡位按如下表的溜槽倾角角度设置布料矩阵,调节煤气流分布;
S2、实际生产过程中跟踪烟煤比例的实时数据,通过克拉伯龙方程确定因烟煤比例提高对风量的影响,克拉伯龙方程为:
式中,其中L为相变潜热,ΔV为体积的变化;Sα为α相的熵,Sβ为β相的熵,vα为α相的体积,vβ为β相的体积,p为压强,T为温度;
S3、跟踪高炉煤气流变化,稳定高炉风口状态,使鼓风动能E保持不变,避免高炉因提高烟煤比例导致高炉内煤气流不稳定状况发生;其中,高炉鼓风动能计算公式为:
式中,Q为高炉风量,单位为:m3/min;n为高炉风口工作数量;F为风口截面积,单位为:m2;T为热风温度,单位为:K;P为热风压力,单位为:MPa;
S4、通过跟踪提高烟煤比例进而跟踪高炉煤气利用率的变化,稳定高炉气流,确定高比例烟煤喷吹的布料矩阵如下表所示;
上表中C为焦炭放料溜槽,K为烧结矿放料溜槽。
进一步地,在所述步骤S1中,溜槽的初始设定参数:炉腹角为80.32°,炉缸直径为6.1m,炉缸高度为3.3m,溜槽有效长度L为2.15m,溜槽倾动距b为0.715m,节流阀开口距溜槽悬挂点距离h1为4.2m,溜槽悬挂点距离零料线距离h2为2.9m,中心喉管内径为0.65m,溜槽转速ω/rpm为0.133rps。
进一步地,在所述步骤S1中,堆尖位置通过以下公式确定:
v4的分速度为:vx′=v4 sinα,vy′=2πωl0 sinα,vz′=v4 cosα;
Lx=vxt2=v4 sinαt2;
Ly=vyt2;
堆尖位置:
式中:v4为颗粒在溜槽末端的速度,g为重力加速度,α为溜槽倾角,μ为摩擦系数,l0为溜槽长度,ω为溜槽转速度rad/s,v2为节流阀出口初速度;vx`为颗粒在x方向的分速度,vy`为颗粒在y方向的分速度,vz`为颗粒在z方向的分速度;h0为料线深度,v1为颗粒刚进入溜槽的初速度,t2为颗粒运动时间;Lx为入炉料在x方向的移动距离,Ly为入炉料在y方向上的移动距离,n为z轴方向上布料半径。
与现有技术相比本发明的有益效果为:
采用本发明提供的高比例烟煤喷吹的布料方法,煤比为80%,平均挥发分为30.56%,高炉煤气流最稳定。通过本发明可以降低燃料成本,满足了社会效益和经济效益的要求。
附图说明
图1为高炉料槽空间位置示意图;
图2为高炉料槽落料分解速度原理图;
图3为堆尖位置计算原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至图3所示的一种高比例烟煤喷吹的布料方法,包括以下步骤:
S1、确定溜槽倾角角度:由最外环位向最内环位设置8个挡位,当料线高度控制在0.0m~3.5m时,第1挡位到第8挡位按如下表的溜槽倾角角度设置布料矩阵,调节煤气流分布;
本实施例中溜槽的初始设定参数:炉腹角为80.32°,炉缸直径为6.1m,炉缸高度为3.3m,溜槽有效长度L为2.15m,溜槽倾动距b为0.715m,节流阀开口距溜槽悬挂点距离h1为4.2m,溜槽悬挂点距离零料线距离h2为2.9m,中心喉管内径为0.65m,溜槽转速ω/rpm为0.133rps;
本实施例中堆尖位置通过以下公式确定:
v4的分速度为:vx′=v4 sinα,vy′=2πωl0 sinα,vz′=v4 cosα;
Lx=vxt2=v4 sinαt2;
Ly=vyt2;
堆尖位置:
式中:v4为颗粒在溜槽末端的速度,g为重力加速度,α为溜槽倾角,μ为摩擦系数,l0为溜槽长度,ω为溜槽转速度rad/s,v2为节流阀出口初速度;vx`为颗粒在x方向的分速度,vy`为颗粒在y方向的分速度,vz`为颗粒在z方向的分速度;h0为料线深度,v1为颗粒刚进入溜槽的初速度,t2为颗粒运动时间;Lx为入炉料在x方向的移动距离,Ly为入炉料在y方向上的移动距离,n为z轴方向上布料半径;
S2、实际生产过程中跟踪烟煤比例的实时数据,用克拉伯龙方程确定因烟煤比例提高对风量的影响,克拉伯龙方程为:
式中,其中L为相变潜热,ΔV为体积的变化;Sα为α相的熵,Sβ为β相的熵,vα为α相的体积,vβ为β相的体积,p为压强,T为温度;
S3、跟踪高炉煤气流变化,稳定高炉风口状态,使鼓风动能E保持不变,避免高炉因提高烟煤比例导致高炉内煤气流不稳定状况发生;其中,高炉鼓风动能计算公式为:
式中,Q为高炉风量,单位为:m3/min;n为高炉风口工作数量;F为风口截面积,单位为:m2;T为热风温度,单位为:K;P为热风压力,单位为:MPa;
本实施例中炉顶压力1为180.77KPa,炉顶压力2为181.50KPa,顶温为159.45℃,冷风流量为2210.58m3/min,冷风压力为328.70KPa,热风压力为327.44KPa,热风温度为1185.01℃,东尺为1.16m,压差为145.94KPa,煤气压力为6.52KPa,机后富氧为5011.10m3/h,西尺为0.60m;
本实施例中高炉鼓风动能为:
S4、通过跟踪提高烟煤比例进而跟踪高炉煤气利用率的变化,稳定高炉气流,确定高比例烟煤喷吹的布料矩阵如下表所示;
上表中C为焦炭放料溜槽,K为烧结矿放料溜槽;例如:表中“C:39.5*2”表示焦炭放料溜槽的角度为“39.5度”,“*2”表示在39.5度焦炭放料溜槽放料转2圈;表中“K:39.5*2”表示烧结矿放料溜槽的角度为“39.5度”,“*2”表示在39.5度烧结矿放料溜槽放料转2圈。
煤气利用率如下表所示;
重力灰C(%)如下表所示;
本发明通过高比例烟煤喷吹的布料工艺方法实践应用,烟煤比例由55%提高到100%过程中,高炉炉况稳定。
经过实践证明,在提高烟煤比例过程中,稳定鼓风动能,高比例烟煤喷吹的布料工艺方法是非常可行的。在实际应用中布料平台控制在C:38.5*2、35.3*2、33.8*2、31.8*2、27.7*2、24.0*3;K:39.0*2、34.3*2、32.3*2、28.3*2。煤比例80%,平均挥发分30.56%,高炉煤气流最稳定,效益最大。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种高比例烟煤喷吹的布料方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、确定溜槽倾角角度:由最外环位向最内环位设置8个挡位,当料线高度控制在0.0m~3.5m时,第1挡位到第8挡位按如下表的溜槽倾角角度设置布料矩阵,调节煤气流分布;
S2、实际生产过程中跟踪烟煤比例的实时数据,通过克拉伯龙方程确定因烟煤比例提高对风量的影响,克拉伯龙方程为:
式中,其中L为相变潜热,∆v为体积的变化;Sα为α相的熵,Sβ为β相的熵,vα为α相的体积,vβ为β相的体积,p为压强,T为温度;
S3、跟踪高炉煤气流变化,稳定高炉风口状态,使鼓风动能E保持不变,避免高炉因提高烟煤比例导致高炉内煤气流不稳定状况发生;其中,高炉鼓风动能计算公式为:
式中,Q为高炉风量,单位为:m3/min;n为高炉风口工作数量;F为风口截面积,单位为:m2;T为热风温度,单位为:K;P为热风压力,单位为:MPa;
S4、通过跟踪提高烟煤比例进而跟踪高炉煤气利用率的变化,稳定高炉气流,确定高比例烟煤喷吹的布料矩阵如下表所示;
上表中C为焦炭放料溜槽,K为烧结矿放料溜槽,上表中数字为:放料溜槽的角度*放料溜槽放料旋转圈数。
2.根据权利要求1所述的一种高比例烟煤喷吹的布料方法,其特征在于:在所述步骤S1中,溜槽的初始设定参数:炉腹角为80.32°,炉缸直径为6.1m,炉缸高度为3.3m,溜槽有效长度L为2.15m,溜槽倾动距b为0.715m,节流阀开口距溜槽悬挂点距离h1为4.2m,溜槽悬挂点距离零料线距离h2为2.9m,中心喉管内径为0.65m,溜槽转速ω/rpm为0.133rps。
3.根据权利要求1所述的一种高比例烟煤喷吹的布料方法,其特征在于:在所述步骤S1中,堆尖位置通过以下公式确定:
″′
v4的分速度为:vx=v4sinα,vy=2πωl0sinα,vz=v4cosα;
Lx=vx`t2=v4 sinαt2;
Ly=vy`t2;
堆尖位置:
式中:v4为颗粒在溜槽末端的速度,g为重力加速度,α为溜槽倾角,μ为摩擦系数,l0为溜槽长度,ω为溜槽转速度rad/s,v2为节流阀出口初速度;vx`为颗粒在x方向的分速度,vy`为颗粒在y方向的分速度,vz`为颗粒在z方向的分速度;h0为料线深度,v1为颗粒刚进入溜槽的初速度,t2为颗粒运动时间;Lx为入炉料在x方向的移动距离,Ly为入炉料在y方向上的移动距离,n为z轴方向上布料半径。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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