(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111226917.X (22)申请日 2021.10.21 (71)申请人 攀钢集团研究院有限公司 地址 610000 四川省成 都市高新区西部园 区创新组团攀钢集团研究院有限公司 (72)发明人 董晓森　饶家庭　郑魁　 (74)专利代理 机构 成都虹桥专利事务所(普通 合伙) 51124 代理人 林天福 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强 度的计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种高钛型高炉内富碱焦炭 反应性及反应后强度的计算方法， 属于冶金生产 工艺技术领域。 提供一种可快速计算高炉富碱焦 炭反应性及反应后强度， 达到简单、 高效判定高 炉内焦炭性能指标的计算方法。 该计算方法先以 制备的富碱焦炭为样品通过实试测定该富碱焦 炭的焦炭反应性CRI和反应后强度CSR， 并结合富 碱焦炭制备过程中获得的碱金属浓度通过回归 分析定义目标高炉内碱金属浓度与焦炭性能的 关系， 得到CRI＝f(CK,CNa)式1， CSR＝f(CK,CNa)式 2， 然后， 采集目标高炉当前的钾收入量、 钠收入 量、 铁水日产量以及焦炭日消耗量， 计算出高炉 内形成的碱金属K、 Na的蒸汽浓度CK与CNa， 最后， 将碱金属浓度数据CK与CNa代入公式1和2中， 计算 得到高炉内富碱焦炭的反应性CRI与反应后强度 CSR。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 113962152 A 2022.01.21 CN 113962152 A 1.高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其特征在于： 所述的计算 方法先以制备的富碱焦炭为样品通过实试测定该富碱焦 炭的焦炭反应性CRI和反应后强度 CSR， 并结合富碱焦炭制备过程中获得的碱金属浓度通过回归分析定义 目标高炉内碱金属 浓度与焦炭性能的关系， 得到如下关系式， CRI＝f(CK,CNa)……………………(1)， CSR＝f(CK,CNa)……………………(2)， 式中,CRI与CSR分别表示焦炭反应性和反应后强度， ％； CK与CNa分别表示钾蒸汽浓度与 钠蒸汽浓度， ％, 然后， 采集目标高炉当前的钾收入量、 钠收入量、 铁水日产量MFe以及焦炭日消耗量MC， 计算出高炉内形成的碱金属K、 Na的蒸汽 浓度CK与CNa， 最后， 将计算获得的当前高炉 内形成的碱金属浓度数据CK与CNa代入公式(1)和(2)中， 计算得到高炉内富碱焦炭的反应性CRI与反应后强度CSR， 其中回归方程(1)、 (2)的校正测定系数 大于90％。 2.根据权利要求1所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其 特征在于： 在制备富碱焦炭时是采用高温气相吸 附法制取， 所述的高温气相吸 附法为一种 模拟高炉 环境在高温下利用一定碱金属蒸汽熏蒸焦炭从而制备富碱焦炭的实验方法， 具体 实验过程为， 采用竖式电阻炉， 在1300℃高温惰性气氛下， 由无水碳酸钾或无水碳酸钠和碳 粉发生还原反应生成一定浓度的钾或钠蒸汽， 用于熏蒸一定量的焦 炭球至少1小时， 获得富 钾焦炭或富钠 焦炭， 其中焦炭球的粒径为23～ 25mm。 3.根据权利要求2所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其 特征在于： 在 进行焦炭反应性和反应后强度测定实验时依据的是国标GB/T4000 ‑2017， 试验 的次数不低于 3次。 4.根据权利要求1、 2或3所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方 法， 其特征在于： 在计算目标高炉当前的碱金属K、 Na的蒸汽浓度CK与CNa时是按下述公式计 算获得的， 式中， MFe为铁水日产量， t； MC为焦炭日消耗量， kg； MK‑re、 MNa‑re分别表示K、 Na在炉内 的循 环富集量， kg/t。 5.根据权利要求4所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其 特征在于： 碱金属K、 Na在炉内的循环富 集量是按下述公式计算获得的， MK‑re＝RK×NK‑re； MNa‑re＝RNa×NNa‑re； 式中NK‑re、 NNa‑re分别表示碱金属K、 Na在目标高炉内的循环富集倍数， 一般取1～50； RK、 RNa分别表示碱金属K、 Na入炉负荷， kg/t。 6.根据权利要求5所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其 特征在于： 碱金属K、 Na在目标高炉内的循环富集倍数是以初始循环富集倍数NK‑re‑o、 NNa‑re‑o 为基础， 持续采集高炉内碱金属收入与 支出的最新数据， 按每间隔1个月对富集倍数数值进权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113962152 A 2行循环迭代更新获得的， 其计算公式如下： 式中RK‑in‑new、 RNa‑in‑new分别表示新采集的高炉每天碱金属K、 Na的收入量， kg/t； RK‑out‑new、 RNa‑out‑new分别表示新采集的高炉每天碱金属K、 Na的支出量， kg/t； 分别表示 新采集的时间段内 高炉碱金属K、 Na的收入量的平均值， kg/t， 并且在首次运行时， 令循环富 集倍数NK‑re＝NK‑re‑o， NNa‑re＝NNa‑re‑o。 7.根据权利要求6所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其 特征在于： 碱金属K、 Na在目标高炉内的循环富集倍数计算完成后， 还需要对循环富集倍数 NK‑re、 NNa‑re进行合理性判断， 具体要求为NK‑re≥1、 NNa‑re≥1， 否则选取上次计算得到的NK‑re、 NNa‑re数据用于碱金属K、 Na的蒸汽浓度CK与CNa的计算； 或根据经验， 直接指定 NK‑re、 NNa‑re数值 进行碱金属K、 Na的蒸汽 浓度CK与CNa的计算， 指定的数值 一般取1～5 0。 8.根据权利要求7所述的高钛型高炉内富碱焦炭反应性及反应后强度的计算方法， 其 特征在于： 初始循环富集倍数NK‑re‑o、 NNa‑re‑o是基于目标高炉开炉后至少监控1个月以上每 天的碱金属K、 Na的收入量和支出量数据， 然后根据下述公式分别计算获得的， 式中： RK‑in、 RNa‑in分别表示高炉每天碱金属K、 Na的收入量， kg/t； RK‑out、 RNa‑out分别表示 高炉每天碱金属K、 Na的支出量， kg/t； 分别表示高炉一段时间碱金属K、 Na的 收入量的平均值， kg/t。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113962152 A 3