[发明专利]高炉软熔带根部位置的确定方法

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于炼铁高炉领域，具体涉及高炉软熔带根部位置的确定方法。

背景技术

高炉内软熔带的形状和位置，一方面受高炉使用的原燃料的性能影响，另一方面与高炉操作制度也有密切关系。高炉使用不同性能和质量的原燃料时，为确保高炉顺行和获得较好的技术经济指标，必须对应调整好操作制度，形成与原燃料性能和质量相匹配的软熔带形状和位置。由于技术和资金等限制，国内外大多数高炉未配备检测软融带形状和位置的装置，特别是国内在高炉软融带形状和位置的检测技术方面还很落后，国内高炉配备该项检测装置的高炉更少。日本在高炉软融带位置和形状的检测技术属于国际领先水平，通过随炉料下降的垂直刚性探尺和插入式水平探尺，利用光纤摄像、取气、测温、取样和计算机处理技术，可以检测出高炉软融带的形状和位置，但其采用的先进技术和装备投资和造价也非常昂贵，技术封锁也很严密。

目前高炉操作和管理者对软融带根部位置的判断，一般参考冷却壁热负荷、冷却壁壁体温度、砖衬温度、高炉上部压差和下部压差、炉喉煤气十字测温等数据，估计出软融带的大概位置，一般只能准确到一段冷却壁高度为2～3m的高度范围内。

发明内容

本发明提供开发投资较少，检测精度高的高炉软熔带根部位置的确定方法。

高炉内软融带内只有焦炭层气窗能通过煤气，软化熔融的含铁炉料液状层由于阻力过大，煤气无法通过，煤气通过焦炭层气窗时，几乎不发生煤气与含铁氧化物和其他氧化物的还原反应，煤气成分中几乎不含还原反应产物CO₂，即在软融带根部位置的煤气利用率为零，因此，可以利用这个机理确定高炉软融带根部位置。

同时软融带以下为渣铁滴落带，煤气阻力相对较小，煤气静压较高，软融带区域，煤气通过的阻力最大，软融带上部炉料为块状区域，煤气通过阻力相对较小，在软融带的上下位置，高炉内煤气压力变化最剧烈，因此，可以利用这个机理确定高炉软融带根部位置。

本发明的技术方案是：在高炉炉身不同高度安装的净压孔上连接取气管路和除尘净化系统，将除尘过滤净化后的净煤气进行分析，分析其中的CO₂和CO含量，计算煤气成分中CO₂/（CO₂+CO），并利用外插计算方法，求出高炉中CO₂/（CO₂+CO）＝0的标高位置，同时将不同标高的炉身静压数据进行线性回归，得

出静压与高炉标高的函数关系，比较不同高炉操作状况时的炉身静压与高炉标高的函数关系式，并与用煤气成分计算出的CO₂/（CO₂+CO）＝0的标高位置相对照，经过函数修正后，计算出高炉软融带根部位置的标高，具体操作步骤是：

⑴在炉身各层静压孔取压管上，增设取气短管；

⑵在取气管路上安装重力除尘器或旋风除尘器，对取出的煤气进行粗除尘，使煤气含尘量低于40mg/m³；

⑶在煤气除尘器后安装煤气过滤器，过滤器出口煤气含尘量低于3mg/m³，滤芯材质选用耐热温度200℃左右的纤维编织材料； 

⑷煤气过滤器出口管路上安装煤气切断阀，取气时打开该阀门，先放煤气1分钟后，接煤气成分分析仪，分析煤气中CO和CO₂含量；

⑸数据处理，将炉身各层静压孔取出的煤气成分和静压数据，输入计算机，获得煤气利用率η_CO＝CO₂/（CO₂+CO）＝0％的标高位置，η_CO＝0％的标高位置就是高炉软融带根部位置。

为避免炉身静压孔被软化熔融的渣铁堵塞，炉身静压孔一般只安装在软融带以上的区域，因此需采用热风压和各层炉身静压的数据计算各层压差，并进行回归分析和一定的假设参数处理，才能大致确定出软融带的根部位置。

结合不同标高炉身静压与热风压力的差值数据和煤气利用率数据，可以互相验证和修正软融带的根部位置。

结合冷却壁或冷却板热负荷、冷却壁体热电偶、炉衬热电偶、炉喉十字测温、炉料高温冶金性能等数据，综合推测软融带的根部位置和大概的形状。

本发明可以将软融带的位置准确到0.2～1.5m范围内，对高炉操作和合理使用原燃料的指导意义更大，高炉能获得的技术经济指标更好，高炉寿命能够延长。