申请/专利权人：中冶赛迪工程技术股份有限公司;中冶赛迪技术研究中心有限公司

申请日：2021-08-30

公开（公告）日：2022-08-12

公开（公告）号：CN113699293B

主分类号：C21B5/00

分类号：C21B5/00;G06F17/15

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.08.12#授权;2021.12.14#实质审查的生效;2021.11.26#公开

摘要：本发明涉及一种确定高炉冶炼最低焦比的方法，属于高炉生产领域，包括设定原料条件和冶炼工艺条件；设定铁的直接还原度，计算吨铁直接还原耗碳、吨铁间接还原耗碳、吨铁耗热需碳、铁水中其他元素还原耗碳及铁水渗碳量；计算吨铁耗碳量，吨铁耗碳量＝吨铁间接还原耗碳和吨铁耗热需碳二者中的较大值+吨铁直接还原耗碳+铁水中其他元素还原耗碳+铁水渗碳量；选取多个直接还原度，重复上述步骤，对应得到多个吨铁耗碳量，选出其中最小值，即为该原料条件和冶炼工艺条件下的最低焦比。能够帮助操作者获得确定的减碳目标，即在特定原料条件和冶炼工艺条件下的冶炼能达到的最低焦比；并根据提供的信息制定可行的减碳措施，实现合理的减碳效果。

主权项：1.一种确定高炉冶炼最低焦比的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.设定原料条件和冶炼工艺条件；S2.设定铁的直接还原度，计算吨铁直接还原耗碳；S201.设定铁的直接还原度rd，根据铁的直接还原方程式FeO+C=Fe+CO，得出吨铁直接还原耗碳计算公式Mrdc=1256*rd*1000，计算出吨铁直接还原耗碳，KgtFe；S202.同时计算出直接还原生成的CO量n1CO=Mrdc*100012，moltFe；S3.计算吨铁间接还原耗碳；S301.计算由Fe3O4还原成步骤S2中的FeO所需CO量n2CO根据Fe3O4还原成FeO的方程式13Fe3O4+n1CO=FeO+n1-13CO+13CO2及其反应平衡常数Kp1，计算出CO过剩系数n1，mol；则Fe3O4还原成步骤S2中的FeO所需CO量为n2CO=1000000*rd56*n1，moltFe；S302.计算间接还原CO的过剩系数n2根据间接还原反应炉身下部反应方程式FeO+n3CO=Fe+CO2+n3-1CO+Q及其反应平衡常数Kp2，式中Q为反应生成热，根据Kp2=CO2%CO%=1n3-1，求出n3，炉身中上部反应方程式13Fe3O4+CO2+（n4-1）CO=FeO+n4-43CO+43CO2，根据Kp1=CO2%CO%=（43）n4-43，求出n4，n2=maxn3，n4；S303.计算直接还原生成的CO可用于间接还原Fe3O4-FeO-Fe的量n5=n1CO-n2CO，mol；S304.计算直接还原剩余CO量可还原的Fe量n1Fe=n52，mol；S305.计算剩余需间接还原的Fe量n2Fe=100000056*1-rd-n1Fe，mol；S306.计算剩余需间接还原的Fe量n2Fe的耗碳Mic=n2Fe*n2*121000，KgtFe，即为吨铁间接还原耗碳；S4.计算吨铁耗热需碳；S401.计算由Fe2O3间接还原成FeO放出的热量QFe2O3-FeO；根据Fe2O3还原成Fe3O4和Fe3O4还原成FeO的热反应方程式，可计算吨铁由Fe2O3间接还原成FeO放出的热量QFe2O3-FeO；S402.计算FeO间接还原成Fe放出的热量QiFeO-Fe；根据FeO间接还原成Fe的热反应方程式及直接还原度rd，则可计算FeO间接还原成Fe放出的热量QiFeO-Fe；S403.计算FeO直接还原成Fe吸收的热量QdFeO-Fe；根据FeO直接还原成Fe的热反应方程式及直接还原度rd，则可计算FeO直接还原成Fe放出的热量QdFeO-Fe；S404.计算高炉冶炼其他耗热Qe；根据高炉冶炼的原料条件、部分冶炼参数及直接还原度rd，进行物料平衡和热平衡计算，得到Si、Mn、P还原耗热Q1，炉渣、铁水、煤气带走的热量Q2，以及热风带入的物理热Q3，高炉冶炼其他耗热Qe=Q1+Q2-Q3；S405.计算冶炼耗热总量Qz根据能量收支情况，Qz=QFe2O3-FeO+QiFeO-Fe-QdFeO-Fe-Qe；S406.计算吨铁耗热需碳Mre根据风口前碳素燃烧的热反应方程式得到单位碳素燃烧放出热量q，吨铁耗热需碳Mre=Qzq；S5.计算铁水中其他元素还原耗碳；S6.计算铁水渗碳量；S7.计算吨铁耗碳量，吨铁耗碳量=吨铁间接还原耗碳和吨铁耗热需碳二者中的较大值+吨铁直接还原耗碳+铁水中其他元素还原耗碳+铁水渗碳量；S8.选取多个直接还原度，重复步骤S2~S7，对应得到多个吨铁耗碳量，选出其中最小值，即为该原料条件和冶炼工艺条件下的最低焦比。

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