[发明专利]一种确定高炉适宜风口直径的方法

说明书

本发明提供一种确定高炉适宜风口直径的方法，包括：确定炉缸直径与风口回旋区深度之间的关系；推导出高炉最佳回旋区深度的公式；通过风口取样机检测高炉风口回旋区深度L，并计算相应的高炉鼓风动能E；统计L与E两者之间的数学关系图，通过对关系图回归分析得到L与E两者之间的关系公式，将此公式代入到高炉鼓风动能E公式中得出对应的最佳风口面积f和直径R。本方法可以有效避免高炉风口直径与冶炼条件或炉缸直径不匹配的缺陷，为指导高炉下部调剂提供判断依据和标准。在达到保证高炉稳定顺行的同时，减低吨铁燃料消耗。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼中高炉操作方法技术领域，特别涉及一种确定高炉适宜风口直径的方法。

背景技术

高炉风口回旋区长度合适与否是判断高炉下部送风制度是否合理的一个标准，只有风口回旋区的长度对应其高炉炉缸直径保持长短合适时，高炉才能稳定顺行。长期的生产与理论实践表明高炉鼓风动能是影响高炉风口回旋区长短的最直接因素，鼓风动能越大，风口回旋区越长；反之，则回旋区长度越小。每一个高炉都有一个适宜的风口回旋区长度范围，即有一个适宜的鼓风动能大小范围，鼓风动能过大或过小都将会造成高炉长期处于失常状态，使任何调剂失去意义，鼓风动能过大则中心煤气流越旺盛，容易造成边缘堆积；鼓风动能过小则边缘煤气流越旺盛，容易造成中心堆积，炉缸不活跃。只有鼓风动能处于合理的范围，高炉才能长期处于高产、低燃耗和低[S]的生产阶段。因而需要确定高炉适宜的鼓风动能区间。

高炉现场操作者主要是通过调整高炉风口的面积和直径来控制高炉鼓风动能，如何根据高炉容积和冶炼条件确定高炉适宜的风口面积是高炉下部调剂的难点之一。

中国专利申请号201110109230.8(一种定量评价风口回旋区活跃性的方法)公布了一种一种定量评价风口回旋区活跃性的方法，其通过高炉风口回旋区的基本参数，来计算风口回旋区深度D_R，风口回旋区宽度W_R，回旋区断面积A，相邻风口间断面积B和死料柱断面积S_dead。再通过公式来计算风口回旋区活跃性指数AIR。尽管该专利为判断高炉风口回旋区活跃性提供了判定标准，但并没有给出高炉下部调剂过程中高炉风口面积的调控的理论依据。

中国专利申请号201510068476.3(一种维持高炉回旋区深度的方法)本发明公开了一种维持高炉风口回旋区深度的方法，具体是鼓风量5800～6000m³/min，富氧量是25000m³/h以上，日产铁10000t，煤比200kg/t，理论燃烧温度2200～2300℃，鼓风动能是15000～16000KJ·m/s。本发明的回旋区深度是1.7m以上，本发明维持了风口回旋区足够深度，使煤气离开风口后向炉缸的中心渗透，实现高炉操作做优化。但是上述专利的不足之处在于此方法只是适用于4000m³以上的超大型高炉下部调剂，对于4000m³以下高炉并不适用。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种确定高炉适宜风口直径的方法，可以有效避免高炉风口直径与冶炼条件或炉缸直径不匹配的缺陷，为指导高炉下部调剂提供判断依据和标准。在达到保证高炉稳定顺行的同时，减低吨铁燃料消耗。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种确定高炉适宜风口直径的方法，包括以下步骤：

步骤一、确定炉缸直径与风口回旋区深度之间的关系：

((D²-(D-2L)²)/D²＝M(0.45≤M≤0.5) (1)；

公式中的M为当炉缸回旋区所占的面积是炉缸总面积的45-50％时，高炉可获得最佳的透气性和燃料比；

步骤二、根据公式(1)推导出高炉最佳回旋区深度的公式：