[发明专利]一种有害元素对高炉燃料比影响的计算方法的建立方法

权利要求书

1.一种有害元素对高炉燃料比影响的计算方法的建立方法，该方法基于有害元素碱金属、锌、铅在高炉内的循环富集行为，提出了有害元素对高炉燃料比影响的概念，通过确定高炉冶炼常见的4种有害元素Na、K、Zn、Pb对高炉燃料比的影响规律，建立了有害元素对高炉燃料比影响计算方法，其特征在于，该方法的具体包括以下步骤：

(1)对高炉入炉的含铁物料进行化验分析，确定含铁物料的化学成分：入炉含铁原料中Fe₂O₃含量w(Fe₂O₃)，FeO含量w(FeO)，铁矿石的品位w(TFe)；生产钢铁企的铁水成分w_[Si]、w_[Mn]、w_[P]、w_(S)；高炉正常生产过程中的鼓风参数风量V、富氧率高炉炉顶煤气成分

利用如下公式计算在目前高炉生产条件下，高炉内的原子比例：

式中，y_A为生产1mol铁从铁氧化物中夺取氧的摩尔数，y_f为生产1mol铁从SiO₂、MnO、P₂O₅以及脱硫夺取氧的摩尔数，y_b为生产1mol铁风口前C氧化夺取氧的摩尔数，w[Fe]为生铁中铁的含量，V为高炉正常生产过程中的鼓风参数风量，y_[Si]为元素Si的摩尔数，y_[Mn]为元素Mn的摩尔数，Sy_[P]为元素P的摩尔数，y_[S]为元素S的摩尔数，m(O)为氧的含量，m(Fe)为铁的含量；

(2)对高炉炉顶煤气进行化验分析，确定高炉炉顶煤气成分，并利用如下公式计算高炉内的原子比例：

式中：为高炉炉顶煤气成分中CO₂的含量、为高炉炉顶煤气成分中CO的含量、m(C)为碳的含量；

(3)取直角坐标系，纵坐标为横坐标为可绘制里斯特操作线，根据里斯特操作线，可计算出碳铁原子比K：

式中，tanα是操作线的斜率可转换成冶炼每吨生铁所消耗的焦炭量，

式中，K表示焦比，M表示煤比，w(C)_K表示焦炭含碳量，w(C)_M表示煤粉含碳量，w[C]表示生铁种碳的含量；

(4)有害元素可以降低煤气利用率X_B，改变氧碳原子比，其计算公式如下：

式中：X_i表示有害元素入炉负荷，Y_i表示有害元素循环富集倍数，M_i表示相对分子质量，V(CO₂)为炉顶煤气中CO₂的体积，V(CO)为炉顶煤气中CO的体积；

(5)氧碳原子比改变使操作线斜率发生变化，焦比升高，根据如下计算公式求出焦比增量C：

式中：K₂为受到有害元素影响的焦比，K₁未受到有害元素影响的焦比，X_i表示有害元素入炉负荷，Y_i表示有害元素循环富集倍数，M_i表示相对分子质量，n_i表示常数，与高炉原燃料条件和操作有关。