[发明专利]一种高炉内部软熔带形状的软测量方法

摘要

本发明基于CFD，在计算过程中将高炉简化为二维、轴对称的物理模型。通过对高炉内气流与炉料两相流动、传热以及化学反应过程的耦合计算，获得高炉内部压力、温度、速度和组分质量分数分布情况，并提取一定条件下软熔带的形状以及顶部和底部位置信息。通过对不同条件下高炉内多物理场的数值模拟，得到不同条件下软熔带软熔带形状以及顶部和底部位置信息的数据库。实际应用时，通过现场监测的冷却水温差及流量推算出软熔带底部位置信息。结合现场采用的布料制度，匹配数据库中的软熔带底部位置信息，并实时反馈出数据库中软熔带顶部位置和软熔带形状示意图。本方法弥补了CFD技术计算周期长的不足，有利于及时调节异常工况，保持炉况顺行，优化高炉操作，降低能耗。

主权项

1.一种高炉内部软熔带形状的软测量方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一基于计算流体力学，建立高炉的物理模型，并进行网格的划分；同时分别建立煤气和炉料的连续性方程、能量方程、动量方程以及各组成成分的组分输运方程；步骤二对炉料下降速度赋予一个定值A、选取一种固定的布料制度，定义该布料制度为B，并确定该布料制度下铁矿石的软化温度和熔融温度；步骤三在A、B确定的情况下对步骤一中的方程进行耦合计算，得到在A、B确定条件下，高炉内部各个空间位置的炉料温度分布情况，根据铁矿石软化温度和熔融温度确定软熔带形状信息；步骤四替换A、B，重复步骤二、三，得到不同炉料下降速度和布料制度下，软熔带形状以及位置信息；收集数据，构成数据库；步骤五基于现场监测的冷却水温差及流量，计算软熔带底部位置的实时信息；在数据库中匹配并输出软熔带形状信息的数值模拟结果。