CN111139325A - 一种无料钟布料中心加焦补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无料钟布料中心加焦补偿方法，包括以下步骤：1)计算每次焦炭布料制度总圈数、总耗时、每秒钟焦炭布料重量速度；2)计算中心加焦炭数量：

3)判断具体布料制度焦炭最内环位溜槽倾角：β_in＝β_i；4)计算中心加焦炭补偿数量。优点是：在炉顶中心区域焦炭堆大小固定，稳定中心煤气流，维持高炉炉况稳定顺行；径向O/C分布达到设计目标、料面形状稳定，中心无矿石滚入。

Description

一种无料钟布料中心加焦补偿方法

技术领域

本发明属于高炉炉顶布料领域，尤其涉及一种无料钟布料中心加焦补偿方法。

背景技术

中心加焦技术就是高炉在布料过程中从炉顶在某种布料矩阵基础上，在布焦炭末端选择合适倾角向中心加入一定数量的焦炭，在中心区域形成固定大小焦炭堆，降低中心区域的矿焦比，改善炉内中心透气性，保证中心气流稳定，增大中心区域CO分压，抑制高温区域中心碳素溶损反应，加速中心死料柱很好地更新，改善死料柱的透气性和透液性，保证炉缸工作状态活跃、维持高炉炉况稳定顺行。但在具体执行中心加焦布料操作时，由于需要溜槽倾角从最内外环位转动到中心加焦环位，转动时间需要18s～38s，在该时间段内，由于部分焦炭落入最内环位到中心加焦环位之间区域，结果造成实际中心加焦数量不足，效果往往达不到预期目的。

中国专利一种用于高炉炉内中心加焦炭的方法(专利号：CN201410124675.7)，设定高炉正常加料和中心加焦的周期比为3:1，即在正常加料3个周期后把1整批焦炭1次性加到中心。文献“中心加焦技术的理论性研究”(作者：余乐安、方颖，《浙江冶金》2009年1期)介绍杭钢750m³高炉采用周期性中心加焦所取得实际效果。上述方法存在的不足是，由于周期性中心加焦，中心加焦连续性数量不固定，容易造成中心煤气流量、速度和温度波动。

中国专利高炉无钟炉顶多环矩阵布料中心加焦方法(专利号：CN201010197018.7)，高炉在多环矩阵布料方法的基础上，先在中心区域布入超过50％的焦炭量，使中心焦炭厚度大于边缘焦炭厚度。该方法存在的不足，中心加焦数量过多，造成中心料柱肥大，大量煤气从中心流出，煤气利用率低，高炉焦炭消耗高。

文献“高炉中心加焦炉料分布机理及布料方式探讨”(作者：赵国磊、程树森、徐文轩等，《钢铁》2016年6期)，采用炉料颗粒复合运动的三维数学模型，计算了13°完全中心加焦和20°小角度中心加焦时炉料落点分布和径向矿焦比分布，认为中心加焦过程中部分炉料会分布在中间环带，使得实际中心加焦量减少，两者有效的中心加焦率分别为49.4％和70.4％，且在前者模式下形成了直径约为1.2m的贯通的中心焦柱区域，而在后者条件下形成中心直径约为2.5m的较大范围。文献“首钢京唐2号高炉适宜中心加焦量的探索”(作者：郑玉平，《炼铁》2016年4期)介绍京唐2号高炉不同中加焦量对高炉炉缸工作状态、煤气利用率和燃料消耗的影响，当中心加焦量增大到20％～25％时，炉况明显恶化，煤气利用率降低，燃料比升高，炉缸活跃度降低；中心加焦量稳定在10％～12％时，高炉炉况稳定顺行，煤气利用率提高到48％～49％。上述文献仅介绍中心加焦合适环位倾角以及中心加焦设计的数量。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无料钟布料中心加焦补偿方法，拟补溜槽倾角在从最内外环位转动到中心加焦环位时间内，部分焦炭落入中间区域所造成的实际中心加焦数量不足。在中心区域形成固定大小焦炭堆，保证中心气流稳定，改善死料柱的透气性和透液性，维持高炉炉况稳定顺行。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种无料钟布料中心加焦补偿方法，包括以下步骤：

1)计算每次焦炭布料制度总圈数、总耗时、每秒钟焦炭布料重量速度

计算一次布料制度焦炭布料总圈数C_t：

式(1)中，C_i是每个布料环位布焦炭圈数，C_i，i＝1,2,3…11；

溜槽旋转速度为每旋转1圈耗时7.5s，则每1次布料总耗时t，单位s：

t＝7.5C_t (2)

每秒钟焦炭布料重量速度v，单位t/s：

式(3)中，P_c是高炉具体布料制度焦炭批重，单位t；

2)计算中心加焦炭数量P₁，单位t：

3)判断具体布料制度焦炭最内环位溜槽倾角β_in，单位°：

β_in＝β_i (5)

此时满足C_i>0，而且C_i-1＝0；

式(5)中，β_i是每个布料环位溜槽倾角，单位°，i＝1,2,3…11；

4)计算中心加焦炭补偿数量

由于从最内环位螺旋式转动到中心加焦环位，溜槽倾角将由大变小，倾角变化幅度Δβ，单位°：

Δβ＝β_in-β₁ (6)

由于传动机械原因，溜槽倾角变动速度ω，单位°/s，即溜槽从最内环位螺旋式转动到中心加焦环位时，溜槽转动需要时间Δt，单位s，为：

Δt＝ωΔβ (7)

式(7)中，ω＝1.2°/s～1.5°/s

溜槽转动需要时间Δt内，焦炭落在最内环位到中心环位数量P₁，单位t：

P₁＝vΔt (8)

因此，P₁就是需要补偿的中心加焦数量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

高炉布料制度采用中心加焦数量补偿方法，拟补焦炭落入中间区域数量。在炉顶中心区域焦炭堆大小固定，稳定中心煤气流，维持高炉炉况稳定顺行。实验室实验和模拟计算结果表明，径向O/C分布达到设计目标、料面形状稳定，中心无矿石滚入。

具体实施方式

下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例一：

无料钟布料中心加焦补偿方法：设定焦炭批重P_c＝12.7t，溜槽11个环位(i＝1,2,3…11)溜槽倾角分别为：β₁＝13°、β₂＝18.8°、β₃＝21.8°、β₄＝24.8°、β₅＝27°、β₆＝29.5°、β₇＝32°、β₈＝34.3°、β₉＝36.5°、β₁₀＝38.8°、β₁₁＝40.1°；溜槽11个环位布料圈数：C₁＝4、C₂＝0、C₃＝0、C₄＝0、C₅＝0、C₆＝2、C₇＝2、C₈＝3、C₉＝3、C₁₀＝2、C₁₁＝0。

1、布料制度焦炭布料总圈数C_t，代入式(1)：

溜槽旋转速度为每旋转1圈耗时7.5s，代入式(2)，则每1次布料总耗时t＝7.5C_t＝120s；

每秒钟焦炭布料重量速度，代入式(3)，

2、计算中心加焦炭数量，代入式(4)：

3、判断焦炭最内环位溜槽倾角，代入式(5)：

β_in＝29.5°。

4、从最内环位螺旋式转动到中心加焦环位倾角变化幅度：

Δβ＝β_in-β₁＝16.5°；由于传动机械原因，溜槽倾角变动速度为1.2°/s～1.5°/s，溜槽转动需要时间，带入式(7)：

Δt＝ωΔβ＝19.80s(本例ω＝1.2°/s)

溜槽转动需要时间Δt内，焦炭落在最内环位到中心环位数量，带入式(8)：

P₁＝vΔt＝2.099t

因此，需要重新设定焦炭批重:

P_t＝P_c+P₁＝14.799t，取14.8t。

实施例二：

无料钟布料中心加焦补偿方法：

设定焦炭批重P_c＝13.4t，溜槽11个环位(i＝1,2,3…11)，溜槽倾角分别为：β₁＝11.5°、β₂＝18.3°、β₃＝21.3°、β₄＝24.3°、β₅＝26.5°、β₆＝29.0°、β₇＝31.5°、β₈＝33.8°、β₉＝36.0°、β₁₀＝38.3°、β₁₁＝39.6°；溜槽11个环位布料圈数：C₁＝3、C₂＝0、C₃＝0、C₄＝0、C₅＝2、C₆＝2、C₇＝2、C₈＝2、C₉＝2、C₁₀＝2、C₁₁＝0。

1、布料制度焦炭布料总圈数(C_t)：

溜槽旋转速度为每旋转1圈耗时7.5s，则每1次布料总耗时t＝7.5C_t＝112.5s；

每秒钟焦炭布料重量速度

2、计算中心加焦炭数量：

3、判断焦炭最内环位溜槽倾角：β_in＝26.5°。

4、从最内环位螺旋式转动到中心加焦环位倾角变化幅度：

Δβ＝β_in-β₁＝15.5°；

由于传动机械原因，溜槽倾角变动速度为1.2°/s～1.5°/s，溜槽转动需要时间：

Δt＝ωΔβ＝23.25s(本例ω＝1.5°/s)

溜槽转动需要时间Δt内，焦炭落在最内环位到中心环位数量：

P₁＝vΔt＝2.767t

因此，需要重新设定焦炭批重：

P_t＝P_c+P₁＝16.167t，取16.2t。

Claims (1)

1.一种无料钟布料中心加焦补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)计算每次焦炭布料制度总圈数、总耗时、每秒钟焦炭布料重量速度

计算一次布料制度焦炭布料总圈数C_t：

式(1)中，C_i是每个布料环位布焦炭圈数，C_i，i＝1,2,3…11；

溜槽旋转速度为每旋转1圈耗时7.5s，则每1次布料总耗时t，单位s：

t＝7.5C_t (2)

每秒钟焦炭布料重量速度v，单位t/s：

式(3)中，P_c是高炉具体布料制度焦炭批重，单位t；

2)计算中心加焦炭数量P₁，单位t：

3)判断具体布料制度焦炭最内环位溜槽倾角β_in，单位°：

β_in＝β_i (5)

此时满足C_i>0，而且C_i-1＝0；

式(5)中，β_i是每个布料环位溜槽倾角，单位°，i＝1,2,3…11；

4)计算中心加焦炭补偿数量

由于从最内环位螺旋式转动到中心加焦环位，溜槽倾角将由大变小，倾角变化幅度Δβ，单位°：

Δβ＝β_in-β₁ (6)

由于传动机械原因，溜槽倾角变动速度ω，单位°/s，即溜槽从最内环位螺旋式转动到中心加焦环位时，溜槽转动需要时间Δt，单位s，为：

Δt＝ωΔβ (7)

式(7)中，ω＝1.2°/s～1.5°/s

溜槽转动需要时间Δt内，焦炭落在最内环位到中心环位数量P₁，单位t：

P₁＝vΔt (8)

因此，P₁就是需要补偿的中心加焦数量。