【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及富氢碳循环氧气高炉的喷吹煤气技术，更具体地说，涉及一种富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法。
技术介绍
1、在双碳的大背景下，钢铁行业的碳达峰碳中和面临严峻的挑战。目前钢铁工业主要以高炉+转炉冶炼长流程工艺为主，主要燃料是焦炭和煤粉，而传统高炉工艺降低碳消耗与碳排放的能力已趋于极限。富氢碳循环氧气高炉工艺在传统高炉工艺的基础上，通过循环利用高炉产生煤气的化学能，并利用氢气最大限度地取代碳作为高炉炼铁过程的还原剂，以达到进一步降低高炉碳消耗的目的。富氢碳循环氧气高炉与传统高炉的区别在于，通过全氧冶炼和喷吹高温提质循环煤气还原铁矿石，以及部分以氢代碳，可以实现高炉碳化学能的完全利用。同时，煤气循环过程中煤气中的氢气在高炉内循环利用，解决了高炉使用大量富氢物质后氢利用率下降的问题，从而降低高炉流程对化石能源的消耗，达到高炉进一步降低碳排放的目标。
2、由于富氢碳循环氧气高炉全氧冶炼条件下高炉下部煤气量减小，会出现高炉内部炉热分布不均匀的现象，即“下热上凉”，高炉炉身上部温度过低，导致炉料预热不充分，容易造成炉况失常，影响高炉顺行；高炉炉顶温度过低，会使煤气上升管、下降管结露粘结灰尘，造成堵塞煤气管道的事故，而含水煤气水蒸气凝固，与煤气中的粉尘在重力除尘器沉降后，堵塞其下部的排灰通道，造成煤气灰在重力除尘器下部锥段板结，严重影响富氢碳循环氧气高炉的正常生产。通过在高炉炉身部位设置高温脱碳提质煤气入口，可以增加对高炉上部铁矿石的预热，解决富氢碳循环高炉上冷下热的问题，同时还可以进一步使高炉内部整体热量利用和
3、在现有专利申请中，如中国专利cn 114350869a公开了一种炉身喷吹还原气的氧气高炉炉型结构，介绍了一种炉身喷吹还原气的氧气高炉炉型结构，包括高炉炉体炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉基，高炉炉缸设有一圈若干数量的风口，用于喷吹煤粉和氧气，各个风口之间的距离相等，炉身下部的冷却壁错台设置，在错台处设置与风口数量相同的还原气喷嘴；高炉炉身外侧设有一圈还原气围管，围管与喷嘴之间设置有鹅颈管、波纹管补偿器、直管和弯管，用于向炉身部喷吹还原气，实现了传统高炉炉身喷吹高还原性高温煤气功能，炉身下部错台设计可确保高温高还原性煤气进入炉身下部区域后能均匀分布在炉身下部，确保入炉煤气利用效率的最大化。如中国专利申请号202310529988公开了一种提高富氢碳循环氧气高炉炉顶煤气温度的方法，提出一种提高富氢碳循环氧气高炉炉顶煤气温度的方法，在富氢碳循环氧气高炉炉喉的炉喉钢砖处设置安装一种燃烧脱碳煤气的燃烧蓄热装置，燃烧蓄热装置的燃烧筒采用高速气流喷射加热技术，脱碳煤气与压缩空气按一定的比例在燃烧筒内流动混合，经过内筒壁的电子火花装置点火而燃烧，形成一个稳定热源。大量过剩煤气烟气热气体以110～250m/s的高速喷出，这样在富氢碳循环氧气高炉炉内产生了强烈的对流传热，并由于大量气体的强烈搅拌，使富氢碳循环氧气高炉炉顶低温煤气掺混温度达到均匀。如中国专利申请号202111468019公开了一种高炉低碳冶炼的喷吹调控装置及方法，介绍了一种高炉低碳冶炼的喷吹调控装置及方法，包括用于通入富氧或纯氧形成风口回旋区的高炉风口；沿高炉周向均匀设置有多个调温喷吹口，利用风口回旋区附近的温度将所述含碳氢组分喷吹物发生热裂解反应，形成碳氢热裂解吸热区，含碳氢组分喷吹物的热裂解反应产生的气体产物增大高炉煤气量，同时携带下部高温区多余的热量至高炉的上部，灵活解决富氧高炉或氧气高炉“下热上冷”的问题。如中国专利申请号201580015653公开了氧气高炉的操作方法，介绍了一种能够在与以往相比削减co2排出量的情况下实现风口前燃烧区域的低温化的氧气高炉的操作方法。在从风口至少吹入纯氧、从炉顶产生氮气少的高炉煤气的氧气高炉的操作方法中，与纯氧从所述风口的吹入一起，从该风口吹入烃与氢气的体积百分率之和为50％以上的风口吹入气体，由此使风口前的燃烧区域的温度降低。
4、上述专利技术只涉及富氢碳循环氧气高炉炉身喷吹煤气工艺设计或炉型设计的内容，并未涉及有关富氢碳循环氧气高炉风口-炉身煤气喷吹配合相关的调剂方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，解决富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气分布不合理，向富氢碳循环氧气高炉的径向中心渗透不足问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法：
4、通过对富氢碳循环氧气高炉模型的实验数据分析，建立富氢碳循环氧气高炉风口-炉身煤气喷吹和上部煤气分布的关系模型，并基于富氢碳循环氧气高炉的工况条件下风口-炉身喷吹煤气的匹配调剂，以实现富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量的合理分布和充分利用。
5、较佳的，所述炉身喷吹煤气量调剂方法具体包括以下步骤：
6、s1、建立富氢碳循环氧气高炉模型；
7、s2、采用n2和co2作为通过所述富氢碳循环氧气高炉模型内填充床的气体介质；
8、s3、根据所述富氢碳循环氧气高炉模型的实验数据，通过回归分析法推导出炉身喷吹煤气在喷吹方向上的渗透距离与富氢碳循环氧气高炉的半径之间关系；
9、s4、根据所述富氢碳循环氧气高炉模型的实验数据分析，结合所述富氢碳循环氧气高炉的工况条件，建立风口-炉身煤气喷吹量的调剂。
10、较佳的，所述富氢碳循环氧气高炉模型包括送风系统、模型本体和数据测量系统。
11、较佳的，所述送风系统包括n2气源、co2气源和混气室；
12、所述n2气源设有两个，其中一个所述n2气源通过气体管路与所述富氢碳循环氧气高炉的炉缸相连；
13、另一个所述n2气源、所述co2气源均通过气体管路与所述混气室相连，所述混气室通过气体管路与所述富氢碳循环氧气高炉的炉身相连；
14、所述气体管路上设有压力阀。
15、较佳的，所述混气室内n2：co2的比例为1：1。
16、较佳的，所述数据测量系统包括设于所述气体管路上的电子流量计，以及设于所述富氢碳循环氧气高炉的炉身上的气体分析仪。
17、较佳的，所述富氢碳循环氧气高炉的炉身上取样孔设有9排，每排设有10个；
18、所述气体分析仪从所述取样孔内进行取样；
19、所述富氢碳循环氧气高炉的炉身上还设有5个辅助风口。
20、较佳的，所述步骤s3中，炉身喷吹煤气在喷吹方向上的渗透距离与富氢碳循环氧气高炉的半径之间关系为b＝r(0.8本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于，所述炉身喷吹煤气量调剂方法具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述富氢碳循环氧气高炉模型包括送风系统、模型本体和数据测量系统。
4.根据权利要求3所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述送风系统包括N2气源、CO2气源和混气室；
5.根据权利要求4所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述混气室内N2：CO2的比例为1：1。
6.根据权利要求4所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述数据测量系统包括设于所述气体管路上的电子流量计，以及设于所述富氢碳循环氧气高炉的炉身上的气体分析仪。
7.根据权利要求6所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述富氢碳循环氧气高炉的炉身上取样孔设有9排，每排设有10个；>
8.根据权利要求2所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述步骤S3中，炉身喷吹煤气在喷吹方向上的渗透距离与富氢碳循环氧气高炉的半径之间关系为B＝R(0.8-0.85U/(U+V))；
9.根据权利要求2所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于，所述步骤S4中，建立风口-炉身煤气喷吹量的调剂具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于，所述炉身喷吹煤气量调剂方法具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述富氢碳循环氧气高炉模型包括送风系统、模型本体和数据测量系统。
4.根据权利要求3所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述送风系统包括n2气源、co2气源和混气室；
5.根据权利要求4所述的富氢碳循环氧气高炉的炉身喷吹煤气量调剂方法，其特征在于：所述混气室内n2：co2的比例为1：1。
6.根据权利要求4所述的富氢碳循...
【专利技术属性】
技术研发人员：康健，许海法，毛晓明，朱仁良，朱彤，王超，孙俊杰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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