一种高炉合理富氧率的确定方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉合理富氧率的确定方法，针对应用富氧工艺的450m

A Method for Determining Reasonable Oxygen-enrichment Rate of Blast Furnace

The invention relates to a method for determining reasonable oxygen enrichment rate of blast furnace, aiming at 450 m of application of oxygen enrichment process.

【技术实现步骤摘要】
一种高炉合理富氧率的确定方法
本专利技术涉及钢铁工业中炼铁
，特别涉及一种高炉合理富氧率的确定方法。
技术介绍
由于国家对于环保要求的愈发严格，加之对于冶金行业调控等因素制约，就目前来讲，钢铁企业将不能新增工艺装备，但与此同时，随着我国经济的快速发展，对于不同用途的钢铁产品的需求也与日俱增，为了能够满足不同行业对于钢铁产品快速增长的需要，这些钢铁企业，就需要利用现有装备条件，充分挖掘自身能力，以应对不断增长的市场需求。而对于炼铁工艺来讲，产能的提升，在不能够新建高炉的条件下，就意味着自身产能要增加，也就是说要相应的提升高炉冶炼强度，来满足扩充产能的需要。就目前来讲，高炉冶炼强度的提升，主要有以下几个渠道措施，其一如在已有的条件下，选用质量较好的原燃料，采用高品位的烧结矿、球团矿等原料组织生产，或者是使用冷、热态性能优异的焦炭入炉，用来改善高炉生产条件，可以实现增加产量的目的；其二是采用适宜的高炉上、下部的调剂制度，通过对高炉下部风口面积、高炉上部溜槽倾角等的优化调节，改善高炉冶炼进程，也可以实现增加产量的效果；其三就是建立高炉自身合理的操作指标，通过采取对高炉日常生产过程中的风量、风压、顶压等不同操作指标的合理调节，实现高炉的稳定、高产、顺行，从而提升高炉自身的产量；其四是采用高风温及富氧喷煤等技术，通过改善炉内燃料的燃烧状态，加速炉内的还原反应速度，来达到产能的提升，增加高炉产量。但这里所说产能的提升的不同措施，是在考虑到钢铁企业设备运行状态、原燃料条件和工艺可实施性等综合因素影响基础上，才可以应用实现的。高炉富氧技术，已经在不同钢铁企业实施已有数十年，可以说无论是从制氧的工艺装备，还是到高炉的具体应用实施，都可以说此项技术已经较为成熟，实现了提升高炉产能、降低燃料消耗的效果。因此，鉴于富氧技术对于高炉生产的重要性，富氧数量，即鼓入热风中的富氧率的确定，就对于冶金企业具有十分重要的意义。而高炉日常生产过程中，针对富氧率的确定，通常采用以下几种做法，其一如经验法，对于不同有效炉容高炉，按照过往时期的高炉操作经验，由高炉操作者给出不同炉况下的富氧水平，以满足高炉强化冶炼的需要；其二是最大富氧量生产，即在现有制氧能力和高炉可以接受前提下，采用上限富氧数量进行组织生产，达到强化冶炼的目的；其三是在一些特殊炉况时期，比如炉役末期或者炉况异常时期，会考虑停氧或者减少富氧措施，以实现高炉在此时期的稳定操作。而高炉生产是黑箱操作，内部为多相存在，且反应过程复杂繁琐，不同因素之间又相互制约影响，加之高炉运行过程中，如原燃料质量、风温、风量、喷吹煤量、煤粉自身成分等外部条件不断变动，目前条件下，对于出不同操作指标下的高炉合理富氧率的确定对于高炉冶炼工作者来讲就仍然一个难题之一。与此同时，由于高炉操作参数之间相互影响、也相互制约，这也说明了高炉富氧率的确定，是一个综合考虑的过程，而非单一在生产中给出一个富氧数值就可以解决。而本专利技术方案，就是建立在不同操作参数互相影响、互相制约的现实基础上，综合性的考虑生产过程中的不同操作参数，提出相应的解决方法。由于提升产能的现实需要，不同企业对于富氧强化冶炼问题也愈发重视，并且也在此基础上，开发出了与此相关的一系列新技术，但在这里需要说明的是，这里虽然关于制氧、富氧生产的相关技术较多，但对于究竟如何确定高炉日常生产中适宜的富氧水平的技术，目前还是鲜有报道。其相关的技术主要集中在以下几个方面，关于冶炼系统和富氧系统相关方面的新工艺(见中国专利“一种高炉富氧系统和冶炼高炉系统”专利申请号：CN107641674A，“高炉炼铁的节能富氧方法”专利申请号：CN102978308A，“高炉鼓风富氧节能工艺及装置”专利申请号：CN102776304A等)，此类技术通过对现有企业高炉富氧工艺进行改造，达到了工艺运行优化，并取得了一定程度上的达到降低燃料消耗、强化冶炼效果，但要说明的是，此类技术尽管在现场应用中取得一定效果，但是这其中并未有提及到富氧率如何确定合理的相关技术。还有就是关于富氧喷煤生产方面的专利技术创造(见中国专利“高炉炼铁富氧喷煤的供氧流程”专利申请号：CN1467299，“一种降低焦比提高煤比的高炉冶炼方法”专利申请号：CN107641670A，“向氧气高炉吹入粉煤的方法”专利申请号：CN106661640A等)，此类专利技术创造，采用炼铁生产中的喷吹煤粉生产工艺与富氧相结合技术，并且在实际生产中，也实现了提升产量，稳定操作的效果，但这里也需要说明的是，此类技术在应用过程中，也未能够给出合理的富氧水平，与分专利技术关联不大。再有一些就是关于操作参数变动、而高炉采取相应措施应对方面的新技术(“见中国专利“高炉炼铁送风制度补偿方法”专利申请号：CN1908193，“一种维持高炉回旋区深度的方法”专利申请号：CN104673950A，“一种用于调整高炉操作的演算预测方法”专利申请号：CN102586519A等)，此类技术，通过对不同时期高炉参数调整，从而为提高喷煤量、高炉系数、长寿创造条件，实现了高炉操作的最优化，但此类技术也未能日常生产过程中高炉富氧率做出具体阐述，因此与本专利技术无关。此外，就是国内外可以查阅到得一些文献资料(见期刊《钢铁研究学报》“高炉大喷煤量与富氧率的合理搭配”2006年，1期，4；《钢铁》“降低燃料比和提高富氧率增加高炉产量”2010年，10期，11；《包头钢铁学报》“不同操作条件下富氧率对高炉产量的影响及其计算”1992年，2期，64等)，这些文献，有论述到了不同条件下富氧喷煤对煤粉燃烧过程的影响，也分析了降低燃料比、提高富氧率对高炉强化的影响，同时对高炉富氧操作下，高炉相应的制度调整进行了说明等等，对于实际生产具有一定的指导意义。但这里必须强调说明的是，尽管此类文献论述众多，但对于实际生产中的富氧率的确定，还是没有给出明确说法，因此就现实高炉富氧技术来讲，还是未能够实现不同操作指标下的高炉合理富氧率的确定，从而达到高炉最佳化的生产效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高炉合理富氧率的确定方法，依据不同时期的高炉操作指标，建立操作指标与高炉富氧率之间的数学关联，确定出高炉鼓入热风中的合理富氧率，在强化高炉生产的同时，达到高炉稳定顺行，同时还能够实现降低燃料消耗，减少炼铁生产成本的效果。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种高炉合理富氧率的确定方法，针对应用富氧工艺的450m3～6000m3有效炉容高炉，在日常生产过程中，以鼓入风量、喷吹煤比、喷吹混合煤粉中的挥发分含量、喷吹混合煤粉的粒度、入炉原料中铁含量、入炉焦炭热态反应性作为参考数据，采用如下公式进行高炉生产过程中富氧率的确定：FYLratio＝W+y1×GRFL+y2×PCMB+y3×HFF+y4×MFLD+y5×THL+y6×FYX公式中符号：FYLratio为高炉富氧率，％；GRFL为高炉鼓入风量，m3/min；PCMB为高炉喷吹煤比，kg/t；HFF为高炉喷吹混合煤粉中的挥发分含量，％；MFLD为喷吹混合煤粉中粒径小于0.074mm所占全部煤粉质量百分比，％；THL为入炉原料中铁含量，％；FYX为入炉焦炭热态反应性，％；W为常数，-8.1×10-2，％y1为系数，取值范围为-3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉合理富氧率的确定方法，其特征在于，针对应用富氧工艺的450m3～6000m3有效炉容高炉，在日常生产过程中，以鼓入风量、喷吹煤比、喷吹混合煤粉中的挥发分含量、喷吹混合煤粉的粒度、入炉原料中铁含量、入炉焦炭热态反应性作为参考数据，采用如下公式进行高炉生产过程中富氧率的确定：FYLratio＝W+y1×GRFL+y2×PCMB+y3×HFF+y4×MFLD+y5×THL+y6×FYX公式中符号：FYLratio为高炉富氧率，％；GRFL为高炉鼓入风量，m3/min；PCMB为高炉喷吹煤比，kg/t；HFF为高炉喷吹混合煤粉中的挥发分含量，％；MFLD为喷吹混合煤粉中粒径小于0.074mm所占全部煤粉质量百分比，％；THL为入炉原料中铁含量，％；FYX为入炉焦炭热态反应性，％；W为常数，‑8.1×10‑2，％；y1为系数，取值范围为‑3.8×10‑6～‑4.2×10‑6，％·min/m3；y2为系数，取值范围为7.60×10‑4～7.84×10‑4，％·t/kg；y3为系数，取值范围为‑5.80×10‑2～‑6.16×10‑2；。y4为系数，取值范围为‑0.95×10‑3～‑1.60×10‑3；y5为系数，取值范围为1.01×10‑1～‑1.14×10‑1；y6为系数，取值范围为‑1.61×10‑1～‑1.82×10‑1。...

【技术特征摘要】
1.一种高炉合理富氧率的确定方法，其特征在于，针对应用富氧工艺的450m3～6000m3有效炉容高炉，在日常生产过程中，以鼓入风量、喷吹煤比、喷吹混合煤粉中的挥发分含量、喷吹混合煤粉的粒度、入炉原料中铁含量、入炉焦炭热态反应性作为参考数据，采用如下公式进行高炉生产过程中富氧率的确定：FYLratio＝W+y1×GRFL+y2×PCMB+y3×HFF+y4×MFLD+y5×THL+y6×FYX公式中符号：FYLratio为高炉富氧率，％；GRFL为高炉鼓入风量，m3/min；PCMB为高炉喷吹煤比，kg/t；HFF为高炉喷吹混合煤粉中的挥发分含量，％；MFLD为喷吹混合煤粉中粒径小于0.074mm所占全部煤粉质量百分比，％；THL为入炉原料中铁含量，％；FYX为入炉焦炭热态反应性，％；W为常数，-8.1×10-2，％；y1为系数，取值范围为-3.8×10-6～-4.2×10-6，％·min/m3；y2为系数，取值范围为7.60×10-4～7.84×10-4，％·t/kg；y3为系数，取值范围为-5.80×10-2～-6.16×10-2；。y4为系数，取值范围为-0.95×10-3～-1....

【专利技术属性】
技术研发人员：张立国，胡德顺，张伟，任伟，李金莲，韩子文，王亮，赵正洪，赵德胜，赵迪平，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21