一种确定高炉富氧率的系统、方法、设备及介质技术方案

本申请提供一种确定高炉富氧率的系统、方法、设备及介质，首先获取目标高炉以及富氧率，然后基于富氧率确定出高炉操作参数，并将高炉操作参数与冶炼标准参数进行匹配；在符合冶炼标准参数时，输出富氧率；或者，在未符合冶炼标准参数时，对富氧率进行调整，直至根据调整后的富氧率确定出的高炉操作参数符合冶炼标准参数时，输出调整后的富氧率。本申请在高炉进行冶炼过程中，能够以冶炼过程中能接受多大富氧率为目标，通过富氧率确定高炉操作参数，然后将其与冶炼标准参数进行匹配，可以确定出能够让目标高炉进行顺利冶炼的富氧率。相当于本申请通过量化富氧率，来确定高炉在不同原始燃料条件和喷吹介质下，能够满足顺利冶炼时的合适富氧率。适富氧率。适富氧率。

【技术实现步骤摘要】
一种确定高炉富氧率的系统、方法、设备及介质


[0001]本申请涉及高炉冶炼
，特别是涉及一种确定高炉富氧率的系统、方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]目前，部分企业在进行低碳高炉冶炼时，一般会采用喷吹介质来取代部分焦炭。由于喷吹介质多数是气体，可以取代部分鼓风的功能，因此有的企业还会对高炉通过富氧来减少鼓风量。采用喷吹介质后，焦炭用量会相应减少，同时在风口前燃烧的量以及吨铁耗风量也会减少。因此，在进行低碳高炉冶炼时，就需要考虑以下问题：增加的喷吹介质是否能抵消风量减少的作用；如果不能，如何才能实现低碳高炉冶炼过程的顺利进行。而目前，为了让低碳高炉冶炼能够顺利进行，通常需要在高炉中具有合理的煤气分布、合适的炉温条件，尽可能高的煤气利用率和尽可能低的直接还原度，以实现低碳消耗。同时，合理的煤气分布需要合适的鼓风动能，而在焦比、煤比和喷吹介质一定时，鼓风动能是否合适取决于富氧率；即富氧率是影响高炉是否能够顺利进行低碳冶炼的重要参数。因此，为了判断低碳高炉冶炼是否能够顺利进行，需要对富氧率进行判断。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种确定高炉富氧率的系统、方法、设备及介质，用于解决现有技术中存在的问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种确定高炉富氧率的系统，所述系统包括有：
[0005]数据采集模块，用于获取目标高炉以及与所述目标高炉关联的富氧率，所述目标高炉包括预先确定或实时确定的高炉；
[0006]参数匹配模块，用于根据所述富氧率确定出所述目标高炉在所述富氧率下的高炉操作参数，并将所述高炉操作参数与所述目标高炉的冶炼标准参数进行匹配；
[0007]参数调整模块，用于在所述高炉操作参数未符合所述目标高炉的冶炼标准参数时，对所述富氧率进行调整，直至根据调整后的富氧率确定出的高炉操作参数，符合所述目标高炉的冶炼标准参数；
[0008]富氧率输出模块，用于在确定出的高炉操作参数符合所述目标高炉的冶炼标准参数时，输出对应的富氧率。
[0009]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块包括有：
[0010]富氧率采集单元，用于获取当前时刻的富氧率，并将当前时刻的富氧率记为当前富氧率；
[0011]第一物料及热平衡计算单元，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取所述目标高炉在当前富氧率下的吨铁耗风量、喷吹气体介质量、日产钢铁数量以及风口数量；
[0012]鼓风动能计算单元，用于根据所述吨铁耗风量、喷吹气体介质量、日产钢铁数量以及风口数量，计算所述目标高炉在所述富氧率下的鼓风动能。
[0013]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块还包括有：
[0014]鼓风动能匹配单元，用于将所述鼓风动能与预设鼓风动能区间范围进行匹配，判断所述鼓风动能是否位于预设鼓风动能区间范围内；如果所述鼓风动能位于预设鼓风动能区间范围内，则输出此时的富氧率；如果所述鼓风动能不位于预设鼓风动能区间范围内，则对当前富氧率进行调整，并基于调整后的富氧率重新计算鼓风动能，以及，将重新计算的鼓风动能与预设鼓风动能区间范围进行匹配，并在重新计算的鼓风动能位于预设鼓风动能区间范围时，输出此时调整后的富氧率。
[0015]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块包括有：
[0016]第二物料及热平衡计算单元，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取所述目标高炉在当前富氧率下的理论燃烧温度、风口回旋区产生的煤气组分和煤气量、炉顶煤气组分和煤气量；
[0017]煤气水当量计算单元，用于根据风口回旋区产生的煤气组分和煤气量、炉顶煤气组分和煤气量，计算煤气水当量；
[0018]温度计算单元，用于获取所述目标高炉中第一局部区域在热平衡时的还原耗热、炉料的升温耗热以及炉料的熔化耗热，并结合所述煤气水当量，计算所述炉料在所述第一局部区域耗热所需的风口回旋区的理论燃烧温度。
[0019]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块还包括有：
[0020]温度匹配单元，用于将所述炉料在所述第一局部区域耗热所需的风口回旋区的理论燃烧温度与所述目标高炉的理论燃烧温度进行匹配；若所述风口回旋区的理论燃烧温度小于等于所述目标高炉的理论燃烧温度，则输出此时的富氧率；若所述风口回旋区的理论燃烧温度大于所述目标高炉的理论燃烧温度，则调整当前富氧率，并基于调整后的富氧率重新计算所述炉料在第一局部区域耗热所需的风口回旋区的理论燃烧温度；以及，将重新计算的风口回旋区的理论燃烧温度与所述目标高炉的理论燃烧温度进行匹配，并在重新计算的风口回旋区的理论燃烧温度小于等于所述目标高炉的理论燃烧温度时，输出此时调整后的富氧率。
[0021]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块包括有：
[0022]第三物料及热平衡计算单元，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取在当前富氧率下所述目标高炉中第一局部区域的物料煤气水当量、第二局部区域的物料煤气水当量、换热系数；
[0023]炉料煤气温度分布计算单元，用于根据所述目标高炉的炉型参数、第一局部区域的物料煤气水当量、第二局部区域的物料煤气水当量、换热系数，计算所述目标高炉的炉料煤气温度分布。
[0024]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块还包括有：
[0025]炉料软熔带单元，用于根据所述炉料煤气温度分布确定所述目标高炉的炉料软熔带，并将所述炉料软熔带与第一局部区域进行匹配，判断所述炉料软熔带是否位于所述第一局部区域内；若所述炉料软熔带位于所述第一局部区域内，则输出此时的富氧率；若所述炉料软熔带不位于所述第一局部区域内，则调整当前富氧率，并基于调整后的富氧率重新
确定炉料软熔带，以及将重新确定出的炉料软熔带与第一局部区域进行匹配，并在重新确定出的炉料软熔带位于第一局部区域时，输出此时调整后的富氧率。
[0026]于本申请的一实施例中，所述参数匹配模块还包括有：
[0027]直接还原度模块，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取所述目标高炉在当前富氧率下的直接还原度；
[0028]间接还原度模块，用于根据所述炉料软熔带上端的炉温计算所述目标高炉的间接还原度；
[0029]还原度比对模块，用于将所述间接还原度与所述直接还原度进行比对；若所述间接还原度小于等于所述直接还原度，则确定所述间接还原度与所述炉料软熔带上端的炉温匹配，并输出此时的富氧率；若所述间接还原度大于所述直接还原度，则确定所述间接还原度与所述炉料软熔带上端的炉温不匹配；并调整当前富氧率，以及基于调整后的富氧率重新计算所述目标高炉的间接还原度，并在重新计算的间接还原度小于等于所述直接还原度时，输出此时调整后的富氧率。
[0030]本申请还提供有一种确定高炉富氧率的系统，所述系统包括有；
[0031]数据输入模块，用于输入目标高炉的原始燃料、喷吹介质参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定高炉富氧率的系统，其特征在于，所述系统包括有：数据采集模块，用于获取目标高炉以及与所述目标高炉关联的富氧率，所述目标高炉包括预先确定或实时确定的高炉；参数匹配模块，用于根据所述富氧率确定出所述目标高炉在所述富氧率下的高炉操作参数，并将所述高炉操作参数与所述目标高炉的冶炼标准参数进行匹配；参数调整模块，用于在所述高炉操作参数未符合所述目标高炉的冶炼标准参数时，对所述富氧率进行调整，直至根据调整后的富氧率确定出的高炉操作参数，符合所述目标高炉的冶炼标准参数；富氧率输出模块，用于在确定出的高炉操作参数符合所述目标高炉的冶炼标准参数时，输出对应的富氧率。2.根据权利要求1所述的确定高炉富氧率的系统，其特征在于，所述参数匹配模块包括有：富氧率采集单元，用于获取当前时刻的富氧率，并将当前时刻的富氧率记为当前富氧率；第一物料及热平衡计算单元，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取所述目标高炉在当前富氧率下的吨铁耗风量、喷吹气体介质量、日产钢铁数量以及风口数量；鼓风动能计算单元，用于根据所述吨铁耗风量、喷吹气体介质量、日产钢铁数量以及风口数量，计算所述目标高炉在所述富氧率下的鼓风动能。3.根据权利要求2所述的确定高炉富氧率的系统，其特征在于，所述参数匹配模块还包括有：鼓风动能匹配单元，用于将所述鼓风动能与预设鼓风动能区间范围进行匹配，判断所述鼓风动能是否位于预设鼓风动能区间范围内；如果所述鼓风动能位于预设鼓风动能区间范围内，则输出此时的富氧率；如果所述鼓风动能不位于预设鼓风动能区间范围内，则对当前富氧率进行调整，并基于调整后的富氧率重新计算鼓风动能，以及，将重新计算的鼓风动能与预设鼓风动能区间范围进行匹配，并在重新计算的鼓风动能位于预设鼓风动能区间范围时，输出此时调整后的富氧率。4.根据权利要求1至3中任一所述的确定高炉富氧率的系统，其特征在于，所述参数匹配模块包括有：第二物料及热平衡计算单元，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取所述目标高炉在当前富氧率下的理论燃烧温度、风口回旋区产生的煤气组分和煤气量、炉顶煤气组分和煤气量；煤气水当量计算单元，用于根据风口回旋区产生的煤气组分和煤气量、炉顶煤气组分和煤气量，计算煤气水当量；温度计算单元，用于获取所述目标高炉中第一局部区域在热平衡时的还原耗热、炉料的升温耗热以及炉料的熔化耗热，并结合所述煤气水当量，计算所述炉料在所述第一局部区域耗热所需的风口回旋区的理论燃烧温度。5.根据权利要求4所述的确定高炉富氧率的系统，其特征在于，所述参数匹配模块还包括有：
温度匹配单元，用于将所述炉料在所述第一局部区域耗热所需的风口回旋区的理论燃烧温度与所述目标高炉的理论燃烧温度进行匹配；若所述风口回旋区的理论燃烧温度小于等于所述目标高炉的理论燃烧温度，则输出此时的富氧率；若所述风口回旋区的理论燃烧温度大于所述目标高炉的理论燃烧温度，则调整当前富氧率，并基于调整后的富氧率重新计算所述炉料在第一局部区域耗热所需的风口回旋区的理论燃烧温度；以及，将重新计算的风口回旋区的理论燃烧温度与所述目标高炉的理论燃烧温度进行匹配，并在重新计算的风口回旋区的理论燃烧温度小于等于所述目标高炉的理论燃烧温度时，输出此时调整后的富氧率。6.根据权利要求1或5所述的确定高炉富氧率的系统，其特征在于，所述参数匹配模块包括有：第三物料及热平衡计算单元，用于根据当前富氧率对所述目标高炉进行物料平衡和热平衡计算，获取在当前富氧率下所述目标高炉中第一局部区...

【专利技术属性】
技术研发人员：许俊，邹忠平，王刚，赵运建，牛群，贺坤，龙孟，侯世锋，李牧明，赖菲菲，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：