[发明专利]一种高炉风口回旋区深度的计算及实时监测方法

权利要求书

1.一种高炉风口回旋区深度的计算及实时监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、分析高炉风口回旋区内运动状态，建立回旋区深度机理模型，进而得到回旋区深度的计算公式；

步骤2、获得建模参数，分析建模参数对回旋区深度的影响；

步骤3、将回旋区深度机理模型传入到计算机，并将建模参数及高炉生产现场采集的数据传入到计算机的数据库中进行保存，实时计算回旋区深度，并确定回旋区深度变化规律，实现对回旋区深度的实时监测；

步骤4、当回旋区深度低于或超出正常深度范围时，及时调节高炉风口回旋区的鼓风参数，使回旋区深度恢复至正常深度范围内。

2.根据权利要求1所述的一种高炉风口回旋区深度的计算及实时监测方法，其特征在于：所述步骤1的具体方法为：

当回旋区内部运动处于稳定状态时，取回旋区内部最深处一区域A为研究对象，此时A处在鼓风气体冲力与焦炭层阻力共同作用下达到平衡，依据二力平衡建立高炉风口回旋区深度机理模型，用以求解回旋区深度的变化情况，如下公式所示：

其中，F_A为区域A处鼓风气体冲力，F_B为区域A处焦炭层阻力，ρ_g0表示标准态下的鼓风密度，V_g表示区域A处鼓风风量，S_T表示高炉风口面积，D_R表示回旋区深度，D_T表示高炉风口直径，α为常数，α＝0.2～0.6，T_m表示回旋区温度，S_P表示区域A处焦炭粒子总截面积，ρ_P表示焦炭密度，V_P表示区域A处焦炭粒子体积，g表示重力加速度，D_PR表示回旋区边界前焦炭直径，T_w表示鼓风温度，P表示鼓风风压；D_PR＝0.6D_Pc，D_Pc表示入炉前焦炭直径；

由上述回旋区深度机理模型得到回旋区深度D_R，如下公式所示：

其中，K、β均为待定系数。

3.根据权利要求2所述的一种高炉风口回旋区深度的计算及实时监测方法，其特征在于：步骤2所述建模参数对回旋区深度的影响具体为：

根据回旋区深度机理模型以及建模涉及到的相关参数，由回旋区深度变化规律可知鼓风参数中的鼓风风压P和鼓风风量V_g以及回旋区温度T_m对于回旋区深度的变化有着直接的影响作用，降低鼓风风压P、提高鼓风风量V_g、增大回旋区温度T_m有利于回旋区向中心发展，增加回旋区的深度；其中，鼓风风压P、鼓风风量V_g可调节，回旋区温度T_m的变化受多种因素的影响，无法直接通过调节使其变化，当回旋区深度D_R的变化低于或超出正常深度范围后，通过调节鼓风风压P和鼓风风量V_g使之恢复到正常深度范围。