[发明专利]不同煤比下高炉喷吹煤粉燃烧率试验参数的确定方法

说明书

本发明公开了一种不同煤比下高炉喷吹煤粉燃烧率试验参数的确定方法，具体如下：基于高炉风口回旋区水平截面积与煤粉燃烧率试验中的坩埚截面积的比值，确定煤粉燃烧率试验中的空气流量；基于煤粉燃烧率试验中的空气流量与设定煤比M下的高炉鼓风量的比值，确定煤粉燃烧率试验中煤粉重量，即完成煤比M下煤粉燃烧率试验参数的确定。基于不同煤比下高炉内煤粉的实际燃烧率，对煤粉燃烧率试验中的煤粉重量及空气流量作相应的参数调整，得到不同煤比下煤粉燃烧率试验中空气流量Vsubgt;空/subgt;及煤粉重量gsubgt;煤/subgt;，测得试验结果能较好地反映了高炉内煤粉实际燃烧率。

技术领域

本发明属于高炉喷煤技术领域，更具体地，本发明涉及一种不同煤比下高炉喷吹煤粉燃烧率试验参数的确定方法。

背景技术

高炉喷吹煤粉可以有效降低焦比，降低铁水成本，改善高炉冶炼操作，利于高炉顺行，同时为高炉使用高风温和提高富氧率创造了条件。喷吹煤粉还可以扩大风口回旋区，缩小呆滞区，增加煤气量，进而改善矿石的还原过程，提高煤气利用率，从而进一步改善各项技术经济指标。总的来说，高炉喷煤具有显著的社会效益和经济效益。

煤粉的燃烧性决定了煤粉在高炉内的利用率。若高炉提升煤比时煤粉燃烧率不高，会导致炉内的未燃煤粉增多。大量未燃煤粉滞留在高炉软熔带和滴落带，降低炉料的透气性，造成煤粉在高炉内的燃烧条件恶化，煤气流分布不均、压差增大、炉墙热损增大、煤粉利用率下降。所以，煤粉燃烧性是评价高炉喷吹用煤的重要指标之一。

近年来，热重分析法在研究喷吹煤粉的燃烧性能方面得到广泛运用。热重分析法可在煤粉燃烧过程中连续测量得到温度、质量等多种信息，具有测量准确、可重复性好等优点。热重分析法测定煤粉燃烧性的步骤如下：将18mg的煤粉放入差热天平的氧化铝坩埚内，向差热天平通入流量为60mL/min的空气流，并以20℃/min的升温速率加热煤粉至完全燃烧，再按照燃烧率的计算公式，计算得到煤粉燃烧至不同温度时的燃烧率。

在试验过程中，煤粉重量、空气流量等各项试验参数均已固定，无法模拟不同煤比条件下高炉煤粉的燃烧性能，试验结果不能准确反映高炉内煤粉的燃烧情况。

发明内容

本发明提供一种不同煤比下高炉喷吹煤粉燃烧率试验参数的确定方法，旨在更加准确地模拟不同煤比条件下高炉内煤粉的燃烧性能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种不同煤比下高炉喷吹煤粉燃烧率试验参数的确定方法，所述方法具体如下：

基于高炉风口回旋区水平截面积与煤粉燃烧率试验中的坩埚截面积的比值，确定煤粉燃烧率试验中的空气流量；

基于煤粉燃烧率试验中的空气流量与设定煤比M下的高炉鼓风量的比值，确定煤粉燃烧率试验中煤粉重量，即完成煤比M下煤粉燃烧率试验参数的确定。

进一步的，基于高炉风口回旋区计算煤粉燃烧接触面积，设定高炉的风口回旋区水平截面积S_回旋区为炉缸总面积S_炉缸的一半，则煤粉燃烧接触面积S_燃烧面积的计算公式具体如下：

S_燃烧面积＝4S_回旋区×γ_修正系数＝2S_炉缸×γ_修正系数

其中，γ_修正系数的取值与高炉的炉容有关，对于炉容为1000-2500m³的高炉，γ_修正系数取值1.2；对于炉容为2500-3200m³的高炉，γ_修正系数取值为1.3；对于炉容为3200-4000m³高炉，γ_修正系数取值为1.5；对于炉容为4000m³及以上的高炉，γ_修正系数取值为1.7；