一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法、系统及可读存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法、系统及可读存储介质，包括以下步骤：S1：采集高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数；S2：通过S1中数据计算获取高炉炉顶煤气量V

【技术实现步骤摘要】
一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法、系统及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金
，尤其涉及一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法、系统及可读存储介质。

技术介绍

[0002]高炉炼铁过程中，根据铁氧化物的热力学分析，高炉内铁高阶氧化物还原到FeO都是间接还原为主，而从FeO还原到金属铁，部分是间接还原，其余是直接还原，铁的直接还原度r
d
定义为从FeO中以直接还原方式还原得到的铁量与全部被还原的铁量的比值；对于直接还原度和间接还原度的计算，目前的获取方法是通过铁元素或者氧元素计算，但这两种方法在实际计算和使用过程中，由于生产现场检测元器件无法提供某些计算所需的参数，因此无法进行实时计算，多为估算直接还原度和间接还原度。
[0003]因此，有必要研究一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法、系统及可读存储介质来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法、系统及可读存储介质，用于实时计算某一时刻或某一段时间内高炉炼铁直接还原度与间接还原度。
[0005]一方面，本专利技术提供一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法，所述获取方法包括以下步骤：
[0006]S1：采集高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数；
[0007]S2：通过S1中高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数计算获取高炉炉顶煤气量V<br/>炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
；
[0008]S3：通过S1中高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数及S2中高炉炉顶煤气量V
炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
，计算获得高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
；
[0009]S4：通过S1中高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数及S2中高炉炉顶煤气量V
炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
，计算获得高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
；
[0010]S5：通过S3中高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
和S4中高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
计算获得高炉直接还原度r
d
；
[0011]S6：通过S3中高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
和S4中高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
计算获得高炉间接还原度r
i
。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S1中高炉炉顶的气体参数包括但不限于高炉鼓风冷风体积V(m3)、高炉炉顶煤气中氮气体积分数
高炉炉顶煤气中一氧化碳体积分数和高炉炉顶煤气中二氧化碳体积分数高炉鼓风的气体参数包括但不限于高炉鼓风富氧的氧体积V
O2
(m3)、高炉鼓风风量中氮气体积分数和高炉鼓风风量中氧气体积分数
[0013]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S2具体包括：
[0014]S21：计算高炉炉顶煤气量，其获取方法为：
[0015]S22：计算高炉炉顶煤气中的碳质量，其获取方法为：
[0016]其中V
m
为气体摩尔体积0.0224m3·
mol
‑1；M
C
为碳原子的摩尔质量12g
·
mol
‑1；
[0017]S23：计算高炉风口前气化的碳质量，其获取方法为：
[0018]其中V
m
为气体摩尔体积0.0224m3·
mol
‑1；M
C
为碳原子的摩尔质量12g
·
mol
‑1。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S3中涉及的高炉炼铁过程中直接还原的碳质量获取方法为：
[0020]其中V
m
为气体摩尔体积0.0224m3·
mol
‑1；M
C
为碳原子的摩尔质量12g
·
mol
‑1。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S4中涉及的高炉炼铁过程中间接还原的碳质量获取方法为：
[0022]其中V
m
为气体摩尔体积0.0224m3·
mol
‑1；M
C
为碳原子的摩尔质量12g
·
mol
‑1。
[0023]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S5涉及的高炉炼铁过程中直接还原度r
d
的获取方法为：
[0024][0025]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S6涉及的高炉炼铁过程中间接还原度r
i
的获取方法为：
[0026][0027]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S5和S6
中计算得到的直接还原度与间接还原度为高炉冶炼过程中一段时间内的平均值或不同时刻的瞬时值。
[0028]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取系统，所述系统通过所述的获取方法获取直接还原度与间接还原度，所述获取系统包括：
[0029]数据采集模块，所述数据采集模块用于采集高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数；
[0030]计算模块，所述判断模块用于通过数据采集模块采集的数据计算高炉炉顶煤气量V
炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
、高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
、高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
、高炉直接还原度r
d
和高炉间接还原度r
i
。
[0031]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种存储有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行所述的高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法。
[0032]与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：
[0033]对于高炉炼铁过程，以往依据铁元素或氧元素计算高炉内部的直接还原度和间接还原度，但采用这两种方式时部分所需参数尚没有监测元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉炼铁直接还原度与间接还原度的获取方法，其特征在于，所述获取方法包括以下步骤：S1：采集高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数；S2：通过S1中高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数计算获取高炉炉顶煤气量V
炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
；S3：通过S1中高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数及S2中高炉炉顶煤气量V
炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
，计算获得高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
；S4：通过S1中高炉炉顶的气体参数和高炉鼓风的气体参数及S2中高炉炉顶煤气量V
炉顶煤气量
、高炉炉顶中煤气的碳质量m
炉顶煤气C
和高炉风口前气化的碳质量m
风口气化C
，计算获得高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
；S5：通过S3中高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
和S4中高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
计算获得高炉直接还原度r
d
；S6：通过S3中高炉直接还原的碳质量m
直接还原C
和S4中高炉间接还原的碳质量m
间接还原C
计算获得高炉间接还原度r
i
。2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述S1中高炉炉顶的气体参数包括高炉鼓风冷风体积V(m3)、高炉炉顶煤气中氮气体积分数高炉炉顶煤气中一氧化碳体积分数和高炉炉顶煤气中二氧化碳体积分数高炉鼓风的气体参数包括高炉鼓风富氧的氧体积V
O2
(m3)、高炉鼓风风量中氮气体积分数和高炉鼓风风量中氧气体积分数3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述S2具体包括：S21：计算高炉炉顶煤气量，其获取方法为：S22：计算高炉炉顶煤气中的碳质量，其获取方法为：其中V
m
为气体摩尔体积0.0224m3·
mol
‑1；M
C
为碳原子的摩尔质量12g
·
mol
‑1；S23：计算高炉风口前气化的碳质量，其获取方法为：其中V
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振阳，江德文，张建良，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：