确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874001A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211523163.9(22)申请日2022.11.30(71)申请人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人牛群王刚赵运建邹忠平贺坤何茂成许俊(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275专利代理师李弱萱(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法(57)摘要本发明涉及一种确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，属于高炉炼铁领域。具体方法如下：首先，确定高炉风口喷吹介质的种类，输入风口各喷吹介质的成分、喷吹量以及焦炭成分；其次，计算风口回旋区消耗的焦炭量；然后，分别计算各喷吹介质和焦炭转变为CO、N2、H2和SiO的含量；然后，计算炉腹煤气各组分的含量；最后，由炉腹煤气各组分的含量计算总的炉腹煤气量及各组分的比例。本发明克服了传统炉腹煤气量计算方法存在偏差的问题，能够准确地计算高炉炉腹煤气量及组成，为高炉重要参数—炉腹煤气量指数和理论燃烧温度的计算提供可靠的数据，为高炉操作提供更好地指导。CN115874001ACN115874001A权利要求书1/1页1.一种确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1确定高炉风口喷吹介质的种类，输入风口各喷吹介质的成分、喷吹量以及焦炭成分；S2由氧元素在风口回旋区反应前、后质量守恒，计算风口回旋区消耗的焦炭量；S3根据风口喷吹介质、风口消耗焦炭经风口回旋区反应后煤气由CO、N2、H2和SiO4种成分组成的特性，由盖斯定律，根据风口喷吹介质和焦炭成分及消耗量分别计算各喷吹介质和焦炭转变为CO、N2、H2和SiO的含量；S4根据各喷吹介质及焦炭产生的CO、N2、H2和SiO的含量，计算炉腹煤气各组分的含量；S5由炉腹煤气各组分的含量计算总的炉腹煤气量及各组分的比例。2.根据权利要求1所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述高炉风口喷吹介质为空气、煤粉、富CO‑H2‑CH4还原煤气、氧气中的一种或多种组合；所述风口喷吹介质中喷富CO‑H2‑CH4还原煤气，为焦炉煤气、天然气、煤层气、转炉煤气脱碳气、欧冶炉脱碳煤气、高炉炉顶脱碳煤气等中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述煤粉可转变为炉腹煤气的成分主要有煤粉固定碳、煤粉挥发分、煤粉灰分中的SiO2和Fe2O3、煤粉物理水；所述焦炭可转变为炉腹煤气的成分主要有焦炭固定碳、焦炭灰分中的SiO2和Fe2O3。4.根据权利要求2所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述煤粉中的固定碳与氧气结合生成CO进入到炉腹煤气的比例在60％～100％，挥发分全部转变为CO、H2和N2进入到炉腹煤气中。5.根据权利要求2所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述煤粉及焦炭灰分中的SiO2还原为CO、SiO的比例在0％～50％。6.根据权利要求2所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述煤粉及焦炭灰分中的Fe2O3还原为CO的比例在50％～100％。7.根据权利要求2所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述空气中的氧气和喷吹介质氧气全部与焦炭、煤粉、喷吹气中的碳氢化合物中的碳结合CO进入到炉腹煤气中。8.根据权利要求2所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述风口喷吹介质中煤粉的成分输入包含工业分析成分、煤粉灰分成分及煤粉挥发分的组成成分。9.根据权利要求1所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述高炉风口喷吹介质中空气可转变为炉腹煤气的成分主要有；氮气、水分。10.根据权利要求1所述的确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法，其特征在于，所述风口喷吹介质中空气的成分输入包含氧气含量、氮气含量及湿度含量。2CN115874001A说明书1/4页确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法技术领域[0001]本发明属于高炉炼铁领域，涉及一种确定多介质喷吹高炉炉腹煤气成分的方法。背景技术[0002]高炉是国内外生产铁水的主要装备之一。炉腹煤气量指数和理论燃烧温度是高炉冶炼的两个重要参数。其中炉腹煤气量指数是风口回旋区产生煤气在标准状态下的空塔流速，是评价高炉生产效率的重要指标。理论燃烧温度是判断高炉炉缸热状态的重要参考指标。而炉腹煤气量计算的准确与否直接决定了上述两个参数的准确性。理论燃烧温度和炉腹煤气量指数的不准确计算可能会使高炉操作者对炉况的误判，影响高炉的稳定顺行。高炉喷吹煤粉的条件下，炉