【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高炉炼铁喷煤，尤其涉及一种高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法。
技术介绍
1、钢铁工业作为能源和资源密集型工业，每年需消耗约1.5亿吨喷吹煤，其中主要以无烟煤为主，作为低阶煤的烟煤使用比例不到40％。然而，我国无烟煤资源短缺，可采储量不足21年，而低阶煤储量丰富。因此，合理有效地利用各种低阶煤资源，拓展炼铁燃料来源途径，降低炼铁工序燃料成本，成为煤炭和钢铁企业在经济发展新常态下寻找利润的关键突破点。
2、从高炉冶炼工艺角度看，烟煤更适合喷吹，因为烟煤燃烧性能好，有利于煤粉在高炉内的燃烧，进而提高喷煤比。同时因烟煤分布广泛、价格相对便宜，可以进一步降低炼铁燃料成本，所以喷吹烟煤成为高炉炼铁生产发展的方向。目前，国外大部分先进高炉和国内部分高炉均逐步提升烟煤喷吹量。
3、然而，将烟煤喷吹量提升至100％，并全部采用高挥发分的烟煤进行喷吹时，随着烟煤挥发分的变化，若不对工艺参数进行有效调控，则会遇到炉缸热量不足、燃料消耗偏高等问题，造成高炉炉况异常，影响高炉正常生产。如何调控工艺参数以使烟煤挥发分改变后仍能保证高炉正常生产，是当前亟待解决的问题。
4、有鉴于此，有必要设计一种高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，在烟煤挥发分改变后通过特定的参数调节方式对炉温进行有效调控，以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，以高炉热损失、理论燃烧温度和炉渣碱度共同作为调控目标，
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，包括如下步骤：
3、s1、预先设定基准期的高炉工艺参数，通过全炉能质平衡计算和区域能质平衡计算，确定基准期的高炉热损失、理论燃烧温度及炉渣碱度；
4、s2、保持基准期的高炉工艺参数，仅改变喷吹的烟煤的挥发分含量，再通过全炉能质平衡计算和区域能质平衡计算，得到改变后的烟煤挥发分含量所对应的高炉热损失、理论燃烧温度及炉渣碱度；
5、s3、在步骤s2的基础上，保持焦比和烟煤的挥发分含量不变，调节烧结矿入炉比例、富氧率和煤比，使计算得到的高炉热损失、理论燃烧温度及炉渣碱度与步骤s1中基准期的相应参数值保持一致，获得改变后的烟煤挥发分含量所对应的实际工艺参数，完成炉温调控。
6、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s3中，所述烧结矿入炉比例、富氧率和煤比的调节方式为：先逐渐增加或逐渐减少烧结矿入炉比例，使炉渣碱度与基准期的数值保持一致；再交替调节煤比和富氧率，使调节煤比后得到的高炉热损失与基准期的数值保持一致，调节富氧率后得到的理论燃烧温度与基准期的数值保持一致。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述全炉能质平衡计算包括物料平衡和全炉热平衡。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述区域能质平衡计算指风口回旋区理论燃烧温度计算。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述高炉热损失根据如下公式计算得到：
10、
11、式中，ηhl为高炉热损失，％；qz为总热支出；qyf为氧化物分解总耗热；qs为脱硫耗热；qfuel-f为喷吹燃料分解耗热；qslag为炉渣带走的焓；qpig-iron为铁水带走的焓；qdust为炉尘带走的热；qgas为炉顶煤气带走的热；为水分分解耗热；为碳素熔损耗热。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述理论燃烧温度根据如下公式计算得到：
13、
14、式中，tf为理论燃烧温度；qck为焦炭燃烧放热；qcm为煤粉燃烧放热；hb为富氧鼓风带入的显热；hck为焦炭带入的显热；hm为煤粉带入的显热；hgas为喷煤载气带入的显热；qw-g为水煤气反应吸热；qdecom为燃料分解吸热；qgas为载气吸热；vg为炉缸煤气量；ma为风口前燃烧焦炭和燃料的灰分量；mw为未燃燃料量；cpg为炉缸煤气量热容；ca为灰分比热容；cw为未燃燃料比热容。
15、作为本专利技术的进一步改进，不同挥发分含量的烟煤对应的煤粉燃烧率通过高炉喷煤模拟实验装置检测得到，用于所述煤粉燃烧放热的计算。
16、作为本专利技术的进一步改进，所述炉渣碱度根据如下公式计算得到：
17、
18、式中，r为炉渣二元碱度；为炉渣中cao的含量，kg/t；为炉渣中sio2的含量，kg/t。
19、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1中，所述基准期的烟煤的挥发分含量为31％；在步骤s2中，改变后的烟煤挥发分含量为33％～37％。
20、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1中，所述高炉工艺参数包括高炉冶炼所用烧结矿、球团矿和块矿的成分组成和比例，高炉冶炼所用焦炭和烟煤的成分组成、焦比、煤比、预设生铁成分和鼓风参数。
21、本专利技术的有益效果是：
22、本专利技术提供的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，基于全炉能质平衡计算和区域能质平衡计算，将高炉热损失、理论燃烧温度和炉渣碱度共同作为直接调控目标，相比于仅调控理论燃烧温度的方式，能够更加全面准确地反映真实的炉温情况，避免产生炉缸热量不足、燃料消耗偏高等问题，以保证高炉的正常生产。并且，在改变烟煤挥发分后，为了更加便捷有效地进行炉温调控，本专利技术通过保持高炉焦比不变，以高炉热损失、理论燃烧温度以及炉渣碱度与基准期保持一致作为调控目标，按规律调节烧结矿入炉比例、煤比和富氧率，在调控高炉热损失、理论燃烧温度以及炉渣碱度的同时还能够间接调控鼓风量、矿石量、渣量、炉腹煤气量、h2和co利用率等参数，实现炉温调控，以保证高炉喷吹高挥发分烟煤后能正常稳定生产。
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1.一种高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：在步骤S3中，所述烧结矿入炉比例、富氧率和煤比的调节方式为：先逐渐增加或逐渐减少烧结矿入炉比例，使炉渣碱度与基准期的数值保持一致；再交替调节煤比和富氧率，使调节煤比后得到的高炉热损失与基准期的数值保持一致，调节富氧率后得到的理论燃烧温度与基准期的数值保持一致。
3.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述全炉能质平衡计算包括物料平衡和全炉热平衡。
4.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述区域能质平衡计算指风口回旋区理论燃烧温度计算。
5.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述高炉热损失根据如下公式计算得到：
6.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述理论燃烧温度根据如下公式计算得到：
7.根据权利要求6所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特
8.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述炉渣碱度根据如下公式计算得到：
9.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：在步骤S1中，所述基准期的烟煤的挥发分含量为31％；在步骤S2中，改变后的烟煤挥发分含量为33％～37％。
10.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：在步骤S1中，所述高炉工艺参数包括高炉冶炼所用烧结矿、球团矿和块矿的成分组成和比例，高炉冶炼所用焦炭和烟煤的成分组成、焦比、煤比、预设生铁成分和鼓风参数。
...【技术特征摘要】
1.一种高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：在步骤s3中，所述烧结矿入炉比例、富氧率和煤比的调节方式为：先逐渐增加或逐渐减少烧结矿入炉比例，使炉渣碱度与基准期的数值保持一致；再交替调节煤比和富氧率，使调节煤比后得到的高炉热损失与基准期的数值保持一致，调节富氧率后得到的理论燃烧温度与基准期的数值保持一致。
3.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述全炉能质平衡计算包括物料平衡和全炉热平衡。
4.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述区域能质平衡计算指风口回旋区理论燃烧温度计算。
5.根据权利要求1所述的高炉高挥发分烟煤喷吹炉温调控方法，其特征在于：所述高炉热损失根据如下公式计算得到：
6.根据权利要...
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