[发明专利]高炉布料圆周方向偏析的模拟方法

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种高炉布料圆周方向偏析的数值模拟方法，属于高炉布料数值模拟技术领域。

背景技术

目前世界上主要存在两种高炉无钟布料系统：并罐和串罐。对于并罐布料系统，由于其布料能力强，炉顶高度低而受到青睐，然而这种并列料罐的布局使得布料偏析不可避免。通常料罐中的炉料经由中心喉管，下落到旋转的布料溜槽中，然后布到炉内。但是受布料系统的布料能力以及高炉的冶炼强度的影响，正常生产中料罐下部的料流控制阀一般不会全开，料流不会充满中心喉管的整个截面，而是靠近管壁偏行。因此，炉料下落到布料溜槽表面的位置和速度都会随着溜槽所在的位置不同而不同，从而使炉料在高炉圆周方向形成不均匀分布，即圆周方向偏析。而圆周方向的偏析会使得料面中心位置发生偏移，随之料面径向分布也发生改变，并且会在很大程度上影响高炉气流的分布。为克服该问题，高炉操作人员一般通过定期倒罐(两个料罐轮流装焦炭和矿石)和改变溜槽旋转方向(顺时针或逆时针)来减小炉料在圆周方向的偏析，然而这种调整取决于高炉操作人员的经验，缺乏理论指导和科学依据，重复性差，精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉布料圆周方向偏析的数值模拟方法，定量描述在当前布料条件下炉料在圆周方向上的分布情况，为高炉操作人员进行布料调整提供理论指导和科学依据。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种高炉布料圆周方向偏析模拟方法，包括如下步骤：

首先给定当前操作条件，该操作条件至少包括所布物料的流量、两个料罐所装物料种类、布料溜槽旋转的方向以及炉顶布料设备的几何尺寸；

其后，在上述的给定操作条件依据下式计算出高炉布料圆周方向分布系数Ψ：

ψ=dξdξ+(tc′+ta′-tc-ta)·ω]]>

式中ω为设定的布料溜槽的旋转角速度，t_c、t_a分别表示在第一种情况下炉料在布料溜槽中运动的时间和从布料溜槽到料面运动的时间，t′_c、t′_a则分别表示在第二种情况下炉料在布料溜槽中运动的时间和从布料溜槽到料面运动的时间，dξ为在第二种情况和第一种情况下，炉料进入布料溜槽时布料溜槽的旋转角度差；

其中，在所述第一种情况下，当布料溜槽旋转角度为ξ时，炉料运动到布料溜槽表面，而在所述第二种情况下，当布料溜槽旋转角度为ξ+dξ时，炉料运动到布料溜槽表面，ξ的取值范围为0-360°；

前述t_c＝step*n，ta=1g[vv2+2gh-vv],]]>