[发明专利]一种高炉风口风量和风速分配的计算方法、计算机设备

说明书

本发明属于高炉炼铁技术领域，公开了一种计算高炉风口风量和风速分配的方法、计算机设备。所述方法包括：根据获得风量参数和调整风口后的尺寸，以及风口支路的结构数据，首先通过计算或查询得到各风口支路的流阻比，再根据流阻比得到各风口与指定风口的流量比，由此计算出不同风口的风量与风速分配。计算结果可用于实时有效地监控高炉风口的基本参数状态，提高风口状态监测的准确性。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种计算高炉风口风量和风速分配的方法、计算机设备。

背景技术

高炉下部调节的参数包括风量、风温、风口尺寸、富氧、喷吹等，是高炉操作的重要环节，它决定了高炉下部煤气流的初始分布，以保证高炉炉缸工作的活跃状态符合强化冶炼的要求。其中调节风口进风面积和深入长度直接影响了风口风量、风速和鼓风动能，通过对这些风口基本参数的监控，可以判断风口活跃情况，为高炉炉缸状态分析提供依据。

虽然现场操作者已有一些关于风口调整的操作实践和经验，但由于高炉下部的复杂性难以直接监测，并且没有一个具体而完备的风口风量风速分配计算模型，往往无法直接地观察到不同风口调整后基本参数的准确变化。在操作者经验中通常认为当总热风风量不变时，减小风口面积，风口速度增大，鼓风动能增加；反之，风口速度和鼓风动能减小。但上述结论只是由经验或在各种假设下得到，然而，改变一个或几个风口的面积后，鼓风风量如何根据不同风口面积重新分配，不同风口风速、鼓风动能如何变化，在没有找到风口尺寸调整和风口风量风速直接的对应关系前，这些问题都难以得到解决。因此，调整高炉风口长度和面积后，如何得到风口风量和风速的分配变化，这一问题对于指导实践操作显得尤为重要。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种高炉风口风量和风速分配的计算方法，以完善风口风量风速分配计算模型，从而获得准确的风口风量和风口速度数据以指导实践操作。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种高炉风口风量和风速分配的计算方法，包括以下步骤：

步骤S1：采集高炉送风管路的结构数据，所述送风管路简化为由多个风口支路组成的并联管路，每个风口支路包括一送风支管和一个风口小套，定义每个送风支管的结构数据一致，每个风口小套在未调整前的初始结构数据一致；每个风口小套对应一个风口；通过调整所述风口小套的位置或结构以调节风口直径和/或风口长度；

步骤S2：采集高炉鼓风风量和风口调整数据，所述高炉鼓风风量为进入所述送风管路的总风量；所述风口调整数据包括被调整的风口数量，以及调整后的风口直径和/或风口长度；

步骤S3：根据所述送风支管的结构数据计算或查询所述送风支管的风压损失；根据所述风口小套的初始结构数据及风口调整数据计算或查询所述风口小套的风压损失；

步骤S4：根据所述风口调整数据，判断所述送风管路是否调整了风口，若未调整，执行步骤S5；若调整，执行步骤S6；

步骤S5：根据高炉鼓风风量和风口数量计算每一个风口的风口风量和风口风速，结束；

步骤S6：根据各风口支路的所述送风支管的风压损失和所述风口小套的风压损失计算所述风口支路的流阻比；计算各风口支路与指定风口支路的流量比，进而根据所述流量比和高炉鼓风风量计算各风口支路的风口风量和风口风速。

进一步的，所述步骤S5的计算方法为：

Q_i＝Q_B/n

v_i＝Q_B/nS

i＝1,…,n

其中，Q_i表示第i风口风量，v_i表示第i风口风速，Q_B为鼓风风量，n为风口数量，S为风口面积。