[发明专利]一种利用高炉渣铁热量指数确定炉热的方法

权利要求书

1.一种利用高炉渣铁热量指数确定炉热的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：采集代表高炉运行状态的参数作为基准参数，利用高炉碳-氧平衡方程确定理论煤比；

高炉碳-氧平衡方程为：

根据上式得理论煤比M为：

式中，η_CO为高炉煤气利用率；O_料为产生每吨铁由炉料带入煤气的总氧量，单位为kg/tFe；C_dFe为每吨铁直接还原耗碳量；为高温区氢的利用率，取值30％-55％；ω(C_焦)为焦炭固定碳，单位为％；为燃烧每千克碳风中带入H₂O体积，C_燃为每吨铁风口燃烧碳量，C_{气_焦}为每吨铁焦炭气化量，C_da为除铁元素外的其他元素还原耗碳量；

n(H_煤)为每kg煤粉中含H的摩尔量：n(H_煤)＝[ω(H_煤)/100/2+ω(H₂O_煤)/100/(1-ω(H₂O_煤)/100)/18]，单位为kmol/kg；M为理论煤比，单位为kg/tFe；ω(H_煤)为煤粉中H的质量分数；ω(C_煤)为煤粉中固定碳，单位为％；ω(H₂O_煤)为煤粉水份，单位为％；

通过比较理论煤比M和实际煤比M^实核算基准参数的有效性，如果理论煤比M和实际煤比M^实的偏差小于5～8％，则可直接进行后续步骤；若果偏差超出偏差允许区间，则需检查计算数据是否有误或运行参数是否失真，重复执行步骤一直至理论煤比M和实际煤比M^实的偏差在偏差允许区间内；

步骤二：计算基准状态下的高炉高温区热平衡参数，将热平衡参数代入高温区的热平衡方程，确定可以反映基准状态下炉热水平的渣铁热量指数Q_热，单位为kJ/tFe：

Q_热＝q_{C_燃}×C_{燃_焦炭}+q_煤×M-q_dFe×C_dFe-Q_损；

式中，Q_损为每吨铁热损失Q_损＝λ_损×Q_热负荷×10000×24/P，kJ/tFe；q_{C_燃}为燃烧每千克碳高温区热收入，q_煤为燃烧每kg煤粉带入热量，q_dFe为每千克碳直接还原耗热，C_{燃_焦炭}为每吨铁风口燃烧焦炭的碳量；M为理论煤比，单位为kg/tFe；P为产量，λ_损为热量损失系数，Q_热负荷为热负荷；

步骤三：采用步骤二所述方法计算最近5～10天渣铁热量指数，去除渣铁热量指数最大的1～2％数据和最小的1～2％数据，得到剩余数据的最大值Q_{热_max}和最小值Q_{热_min}，并计算渣铁热量指数的8小时移动平均值Q_{热_8h}，则可得高炉的蓄热指数：

步骤四：根据生产统计及实际生产需求，设定铁水[Si]目标上限[Si]_max和铁水[Si]目标下限[Si]_min，设定铁水测温目标上限T_max和铁水测温目标下限T_min；如果实际铁水[Si]的最新值为[Si]_new，铁水测温的最新值为T_new，则可得到：高炉铁水的化学热指数：高炉铁水的物理热指数：

步骤五：将高炉的蓄热指数、化学热指数和物理热指数进行加权求和，可得到反应高炉炉热水平的炉热指数：η_炉热＝λ₁η_蓄热+λ₂η_化学热+λ₃η_物理热，其中：λ₁、λ₂、λ₃分别表示蓄热、化学热和物理热的权重系数，λ₁+λ₂+λ₃＝1；当η_炉热≤0.3时，判定为低炉热水平，当0.3≤η_炉热≤0.7时，判定为中等炉热水平，当η_炉热＞0.7时，判定为高炉热水平。