静脉补钾的计算公式高炉风口理论燃烧温度(Tf)分析(改)

2020年10月20日发(作者：连震东)
高炉风口理论燃烧温度（Tf）分析
李肇毅
（宝山钢铁股份有限公司炼铁厂，上海 201900）
摘要：通过对高炉风口前理论燃烧温度（Tf）的剖析，建立与理论分
析相对 应的经验多项式。通过检验发现目前各厂广泛使用的Tf经验
公式偏离较多。本文还把Tf值与煤质挂钩 ，使其更为实用。
关键词：高炉，理论燃烧温度，Tf，煤质
Analysis of flame temperature in the front of tuyeres for blast furnace
Li Zhaoyi
(Ironmaking branch, Baoshan Iron &Steel Co., Ltd., Shanghai 201900,
China)
Abstract: By analysis of flame temperature in the front of tuyeres for blast
furnace, a multi-item equation of experience have be set up according to
theoretical analysis. A gap is checked out for Tf experiential formula of
many plant using. Relation is made between Tf and coal quality for better
practicality.
Key words: blast furnace, flame temperature, Tf, coal quality

风口前理论燃烧温度（简称Tf）是高炉炼铁工作者普遍关注的
炉缸工作参数。它存 在一个较宽的适宜范围。但当高炉的鼓风参数有
大幅度调整时（如大幅度提高喷煤，或高富氧），必须对 Tf值有一
个正确估计，以避免由此而引起炉况失常
[1]
。
1 各国高炉对Tf值的控制
表1 各国Tf的取值
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
*为实绩值
国家
加拿大
荷兰
法国
日本
日本
日本
德国
中国
公司
Dofasco
Hoogvens
索拉克
福山
君津3号
鹿岛3号
Shwelgen
宝钢
Tf,
3450±70F
2150～2350℃
2100～2160℃
2200～2400℃
2300～2350℃*
2400～2450℃*
2250~2300℃
2000～2300℃*
2 Tf经验式
a. 加拿大钢铁公司
Y=1111.1-21.06BH+0.7287BT-13.348OIL+82.393O2, F ----(1)
BH----鼓风湿分（格令英尺3）
BT----热风温度（F）
OIL----喷油（美加仑时1000英尺
3
干风）
1
O2 ----含氧％（干风体积的％，如空气=21）
b. 澳大利亚BHP公司
Tf=1570+0.808BT-5.85BH +4370O2-4400OIL, ℃ ----(2)
c. 日本君津厂
Tf=1559+0.839BT-6.033BH +4972O2-4972OIL, ℃ ----(3)
d. 宝钢
Tf=1559+0.839BT-6.033BH +4972O2-3250COAL, ℃ ----(4)

BT----热风温度（℃）
BH----鼓风湿分（gm3）
O2----富氧量（m3m3风）
OIL----喷油（kgm3风）
COAL ----喷煤（kgm3风）
宝钢公式是在君津公式的基础上对喷吹项作修改而得（当初修改
主要考虑煤与油的发热值差异，按比例折成现有的参数）。各国经验
式的计算结果也有差异。拿宝钢与君 津的生产实绩数据比较，宝钢要
比君津的计算结果低110℃度。
3 获得Tf经验多项式的思路
为获得Tf经验多项式，先要进行风口前的绝热燃烧计算。设定各
变量的变化范围，求出绝热燃烧计算的Tf值。然后对此Tf值进行最
小二乘拟合，就得到Tf经验多项 式。
3.1 理论计算的假设
理论计算是这样进行的：设风口前为绝热燃烧，计算Tf的假定为：
1 风口前焦炭温度为1527℃（1800K）；
2 不计焦炭、煤中的无机成分的燃烧产物；
3 燃烧的最终产物为CO、H2
4 煤种暂采用宝钢混合煤参数
C
混合煤的干基高位发热值
H
Q
g
GW
，kJkg ％ ％
31695 3.83 78.94
3.2 经验多项式的获得
由于理论计算 复杂，在生产上应用不方便。为此通过理论解析（不
在本文中展开)，求得Tf，再对Tf=f (BH, BT, O2, COAL) 的一次多项
式模式进行多项式拟合，得到经验式。
以宝钢高炉鼓风状况为背景，选择参数范围如下：

表2 经验式的取值范围
参数
BH BT O2
单位 gm3风 ℃ m3m3风
2
COAL
kgm3风
取值范围
10~30 1120~1280 0.02174~0.07005 0.1208~0.2415
注:当BV=6900m3min时, 相当于O2=9000~29000m3h, COAL=50~100th.
为方便计算，设
X1=0.1×BH－2
X2=0.0125×BT-15
X3=41.4×O2-1.9
X4=16.57×COAL-3
绝热计算的结果列于表3，
表3 理论计算Tf值与多项式分析比较表
序号

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
X1

-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
X2

-1
-1
-1
-1
+1
+1
+1
+1
-1
-1
-1
-1
+1
+1
+1
+1
X3

-1
-1
+1
+1
-1
-1
+1
+1
-1
-1
+1
+1
-1
-1
+1
+1
X4

-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
-1
+1
Tf℃
理论值 多项式（5) 差值
2170

2169

1.5
2008

2332

2174

2290

2123

2449

2287

2072

1918

2235

2085

2191

2033

2351

2198

2011

2332

2174

2285

2127

2448

2290

2075

1917

2238

2080

2191

2033

2354

2196

-2.5
0.25
0.25
5.5
-3.5
1.25
-2.75
-2.75
1.25
-3
5
0.25
0.25
-3
2
上述最小二乘拟合分析所得的多项式为:
Tf=1488-4.6×BH+0.725×BT+3379×O2-1309×COAL -------(5)
从表3的理论值和多项式值比较来看差值最大仅5℃，说明多项式拟
合 非常好。或者说多项式中的各因子与Tf之间用多项式表达可靠性
好，作为生产操作控制分析已能满足需 要。
3.3 式（5）与式（4）的比较
将式（5）与式（4）进行比较发现，式（4)在 高喷煤时将煤的作
用夸大了，造成两者差异扩大（见表4）。可见式（4)在大喷煤时的
缺陷已 经显现，主要原因是宝钢刚开始喷煤时的煤质与现在的煤质相
差甚远。若要进行理论探讨还是以式（5) 判断更为准确。
表4 式（5）与式（4）计算比较
湿度，
gm3风
风温，℃
富氧，
m3m3风
喷煤，
kgm3风
式（5)Tf，℃ 式（4)Tf,℃ 差异，℃
3
10
10
10
10
10
10
10
10
30
30
30
30
30
30
30
30
1120
1120
1120
1120
1280
1280
1280
1280
1120
1120
1120
1120
1280
1280
1280
1280
0.02174
0.02174
0.07005
0.07005
0.02174
0.02174
0.07005
0.07005
0.02174
0.02174
0.07005
0.07005
0.02174
0.02174
0.07005
0.07005
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
0.1208
0.2415
2168
2010
2332
2174
2284
2126
2448
2290
2075
1917
2238
2080
2191
2033
2354
2196
2154
1762
2394
2002
2288
1896
2528
2136
2033
1641
2273
1881
2167
1775
2408
2015
15
249
-62
172
-4
231
-81
154
41
276
-36
199
23
257
-54
181

4 关于煤种问题
喷吹煤种对Tf的影响，在理论的绝热燃烧中取决于煤的发热值、
碳、氢的含量，碳和氢含量通常变化很小，可以简化为发热值的关系。
理论计算的分析表明：
Δ（Tf）＝110×Δ（Q
g
GW
）---------(6)
或者说，喷吹煤的发热值差异10kJkg，将影响Tf约1℃.这是需
要引起注意的。式（5)是在喷 吹煤的发热值为31695kJkg下得到的，
如发热值变化时，可用式（6）加以修正。在生产实际中 当Tf值偏高
时，可以适当调低煤的发热值或者说多用点烟煤也能对Tf有较大调
节作用。
5 结语
广泛使用的Tf多项式是对绝热燃烧的理论计算的拟合分析，可
满足生产操 作的分析的需要。各家公司使用式有差异，但随着生产的
发展是需要进行更新的。尤其是喷煤量增大后原 来的多项式公式已经
不太能反映真实情况了。本文推荐使用公式（5)作为Tf的经验值的
计算 。

参考文献
[1] 成兰伯, “高炉炼铁工艺及计算”, 冶金出版社,P230~234,
1991.12
[2] 罗颍都等, “煤质及化验基础知识”，煤炭出版社，1980.9
[3] J. G. Peacey, the Iron Blast Furnace Theory and Practice, 1979
[4] 罗吉敖，“炼铁学”，1994.6

4