[发明专利]一种炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率的检测方法

说明书

本发明公开了一种炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率的检测方法，主要解决现有炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率无法准确评价的技术问题。本发明一种炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率的检测方法，包括：1)计算高炉风口回旋区内局部区域煤粉燃烧率；2)计算高炉风口回旋区内煤粉燃烧率，高炉风口回旋区内煤粉燃烧率按照公式二计算，公式二，公式二中，B_R,V为高炉风口回旋区内煤粉燃烧率，V为高炉风口回旋区的总体积，V_i为高炉风口回旋区内局部区域的体积，φ_i为高炉风口回旋区内局部区域煤粉燃烧率。本发明方法流程简单，便于实施，能够准确检测高炉风口回旋区内煤粉燃烧率。

技术领域

本发明涉及一种煤粉理化性能的检测方法，特别涉及一种炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率的检测方法，属于钢铁冶金高炉炼铁以及高炉炉身喷煤技术领域。

背景技术

高炉喷吹煤粉工艺是降低炼铁生产成本、调节高炉生产和减少炼焦过程环境污染的重要措施之一，近年来高炉喷煤技术已成为炼铁系统工艺结构优化，能源结构变化的核心。它的应用和发展促进了钢铁工业的迅猛发展，减少了炼铁生产受炼焦煤资源、投资、环保等诸多方面的影响和限制。

高炉生产希望实施高喷煤比操作，旨在获得更大的经济和社会效益，但是，高炉喷煤直接影响高炉下部，特别是回旋区及其附近焦炭床。煤粉喷吹量的不断增加，将导致喷入回旋区内的煤粉不能充分燃烧，形成未燃煤粉，而过多的未燃煤粉将影响高炉的正常生产，使得高炉料柱透气性变差，炉内煤气分布失常，高炉炉况不顺。为了确保在高炉生产正常运行前提下增加煤粉喷吹量，保证或提高煤粉风口回旋区内燃烧率是最有效且直接的方式。因此，准确检测煤粉在高炉回旋区内燃烧率十分必要。

由于煤粉粒度小、燃烧速度快、加之高温、取样困难等，现在的工业尺度手段难以充分认识和定量化地了解此区域内的煤粉流动和燃烧等现象。高炉风口回旋区内煤粉呈现回旋流动状态以及煤粉在整个回旋区都有燃烧反应，现有煤粉燃烧率检测方法明显存在不足，不能等同用于评价高炉风口回旋区内的煤粉燃烧率。

申请公布号为CN108676947A的中国专利申请公开了一种高炉喷吹用混合煤粉粒度确定方法，通过计算高炉喷吹用混合煤粉中粒径小于0.071mm部分所占质量百分比，达到高炉燃烧效果较好的同时，降低不必要的制粉功率消耗，实现高炉喷吹煤粉工艺成本最优化。

申请公布号为CN103952503A的中国专利申请公开了一种高炉喷吹煤性价比评价模型的建立方法，建立在煤粉实际供给热(Qe)和喷吹成本(Pe)两个指标上，确定了影响煤粉实际供给热的8个指标和影响喷吹成本的4个指标，对现场高炉喷吹用煤的优化进行指导。

已公开技术中大多通过宏观组合指标表征高炉喷煤燃烧率，高炉煤粉燃烧率评价方法主要是利用实验室尺度竖炉来测量其终点的燃烧率作为煤粉燃烧评价指标，不能解析风口回旋区煤粉回旋燃烧现象，缺乏高炉风口回旋区内的煤粉燃烧率的检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率的检测方法，主要解决现有炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率无法准确评价的技术问题。

本发明的技术思路是煤粉燃烧率检测依据风口回旋区内局部煤粉燃烧率(φ_i)和该区域所占体积分数(V_i)两个指标；其中局部煤粉燃烧率(φ_i)包含两个子指标，即该区域煤粉的初始灰分含量(质量分数)(m_o,i)和该区域煤粉燃烧后残余的灰分含量(质量分数)(m_a,i)；该区域所占体积分数(V_i)的总和为回旋区整个空腔的体积(V)，通过对整个回旋区内煤粉的燃烧率进行体积分处理，得到整个回旋区内体积加权平均燃烧率(B_R,V)，所算得的体积加权平均燃烧率可以作为炼铁高炉煤粉燃烧率的综合定量评价指标，科学表征高炉风口回旋区煤粉回旋燃烧现象。

本发明采用的技术方案是，一种炼铁高炉风口回旋区内煤粉燃烧率的检测方法，包括以下步骤：