高炉喷吹煤无约束多目标优化配煤模型

高炉喷吹混合煤粉在保证性能指标满足工艺要求以及生产安全的基础上,追求配煤成本最低是降低铁水成本的重要途径之一。针对当前喷吹煤配煤优化模型研究的不足,以混合煤粉的安全性Fs、经济性Fe以及喷吹性Fp 3个指标为目标,构建了无约束多目标优化配煤模型;引入非支配排序遗传算法进行求解,解决了单目标线性优化模型目标单一、与实际情况出入较大的问题;最后在高炉生产优化配煤中应用该模型,得到分布较好的Pareto最优解集,证明了该方法具有很好的指导作用和应用效果。     

高炉喷吹煤性价比评价方法的研究

提出了一种用于高炉喷吹煤性价比评价的方法,以量化的方式给出各种高炉喷吹煤的性价比指标。运用这种评价方法对马钢2016年10月的高炉喷吹用煤进行了性价比测算,根据评价结果提出了马钢目前燃料条件下的合理配煤方案,为公司经济采购高炉喷吹煤、降低炼铁成本提供技术支撑。     

某劣质无烟煤在首钢高炉应用的研究

为了拓展首钢高炉喷吹煤资源,降低喷吹煤配煤成本,研究了劣质无烟煤C单种煤及混煤的基本性能。结果表明:C煤在混煤中的配比应不超过30%;在配加10%、15%的C煤替代A煤的工业试验期间,高炉炉况基本顺稳,燃料比没有明显变化;C煤配比在15%以内,对高炉燃料比未造成负面影响,可考虑开展进一步提高C煤配比的工业试验。     

首钢高炉喷吹煤种优化研究

2000年,在实验室条件下对10种试验煤的理化性能进行了检测,通过煤种优化的相关计算得出单喷时喷吹B煤和混喷时喷吹B和A煤效益最佳的初步结论.2001-2003年,首钢高炉喷吹煤种优化的工业试验获得成功,实现了混煤喷吹及煤比提高,取得了较好的技术经济指标,并验证了实验室的研究结论.工业试验中提出了煤比提高过程中的冶炼规律及提高煤焦置换比的措施.     

太钢高炉喷吹兰炭煤生产实践

为扩大可用于高炉喷吹的燃料品种范围,在太钢高炉开展使用兰炭煤替代无烟煤喷吹的可行性研究和工业试验,并将其用到正常生产中。可行性分析及工业试验结果表明,兰炭煤各项基础性能符合喷吹煤粉的要求,具备高炉喷吹的使用条件;高炉生产实践表明,喷吹煤粉中兰炭煤比例达到了15%～20%,最高25%,有利于降低钢铁企业的生产成本。2017年太钢高炉配加兰炭煤后,喷吹用煤价格降低了17元/t,吨铁燃料成本下降了13元/t。     

高炉喷吹煤配加供料系统除尘灰可行性分析

除尘灰的合理利用一直是钢铁厂面临的问题之一,近年来国内重点钢铁企业都在将干熄焦除尘灰配入喷吹煤中进行高炉喷吹,实现了除尘灰的资源化利用。为了明悉不同除尘灰进行高炉喷吹时工艺性能的区别,提升高炉消纳除尘灰的能力,对首钢京唐公司所产干熄焦除尘灰CC9、供料系统除尘灰C8和CCJ1及其与煤粉混合喷吹的可行性进行分析,并根据研究结果在首钢京唐3号高炉进行工业试验。研究结果表明,3种除尘灰均具有高固定碳含量和低的挥发分,燃烧性能比高炉喷吹煤粉差,在配加比例不超过5%情况下,干熄焦除尘灰CC9混煤与供料系统除尘灰C8以及CCJ1混煤燃烧曲线接近,供料系统除尘灰可以配加到煤粉中进行高炉喷吹。从工业试验结果来看,配加5%供料系统除尘灰对高炉喷吹煤粒度、除尘灰成分以及高炉炉况和燃料消耗均不会造成较大影响,可以替代干熄焦除尘灰,弥补除尘灰高炉喷吹资源缺口。     

低变质煤热解提质及其半焦作为高炉喷吹用燃料的特性分析

为降低焦比、优化高炉燃料结构和降低生铁成本,结合高炉喷吹要求,对半焦部分特性进行了分析。结果表明:与既有的两种喷吹煤对比,样品半焦的燃烧性能均介于两种喷吹煤之间,但半焦之间差异明显;工业分析和半焦的表面与攀钢喷吹煤相似,但累积比表面积较大;基本上能满足高炉喷吹燃料要求,但对于部分高灰分和挥发分半焦,应当考虑混合使用或不用。     

鞍钢高炉喷吹丹东煤的可行性研究

通过对丹东煤进行的实验室及高炉喷吹试验研究表明，鞍钢高炉喷吹丹东煤技术可行，同时可优化高炉喷吹用煤结构，降低喷吹用煤成本，获得最佳喷煤效益。     

鞍钢鲅鱼圈高炉低成本喷煤研究与生产实践

在分析了鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司目前使用烟煤性能的基础上,应用数学优化方法进行喷吹煤粉中高比例烟煤配入研究,并对优化后配煤方案的燃烧性能、输送速度以及理论置换比进行了分析,得出高比例烟煤配煤喷吹具有可行性,确定了最优化的配煤方案,并开展工业化试喷吹,试验期间2座高炉整体稳定顺行,1号和2号高炉均取得了提高喷煤比3.86 kg/t和1.89 kg/t、降低燃料比6.14 kg/t和5.39 kg/t的良好效果。     

高炉混合配煤及富氧率优化

针对湖南燃煤资源特性和某高炉喷煤生产现状,选取了10种代表性原煤为试验样本。基于LINGO优化软件,以混煤价格最低为目标函数,以高炉喷煤煤质要求为约束条件,求解得到了5种喷吹用混煤样本,在混煤特性试验的基础上,通过性价比分析选取了合适的喷吹煤种,并计算出与混煤匹配的富氧率。工业喷吹试验结果表明,采用优化后所获得的煤样及富氧率获得了良好效果,煤比提高51kg/t,焦比下降38kg/t,铁水含S量降低,渣流动性得到改善,吨铁增益37.77元,降低了生产成本。     

马钢2500m3高炉原燃料劣化条件下降低焦比的生产实践

在马钢2号2500m3高炉的生产实践中为了进一步降低生铁成本,提高大型高炉的综合经济效益,针对原燃料质量持续劣化的现状,通过采取小块焦回收再利用、强化入炉料管理、改善喷吹煤质量、优化上下部调剂、稳定炉温和改善渣系、高风温及富氧综合喷吹、高顶压操作、加强炉型管理等一系列措施,使煤比大幅度提升,焦比显著降低。在燃料比无明显变化的情况下,焦比降低到320kg/t,与2012年相比,焦比降低了60~70kg/t,高炉利用系数稳定在2.4t/(m3·d)。     

攀钢配加气煤和瘦煤炼焦试验

为了在稳定焦炭质量的前提下丰富配煤结构,降低炼焦配煤成本,开展了配加气煤和瘦煤炼焦试验研究。试验根据攀钢西昌钢钒对焦炭质量的需求,利用胶质层重叠原理和按照煤阶相近替代的思路,制定了以气煤代替1/3焦煤、以瘦煤代替焦煤的配煤炼焦试验方案,并在200 kg焦炉上开展了炼焦试验。结果表明,以所选气煤、瘦煤代替1/3焦煤、焦煤配煤炼焦,随着气煤和瘦煤配比的增加,焦炭质量呈下降趋势,当气煤配比为15%、瘦煤配比为12%时,焦炭CSR为55%,对应生产焦炭质量能够满足高炉需求。     

Failure Mechanism and Material Requirements for Coal Lance in Blast Furnace

 Abstract： Pulverized coal injection (PCI) is a key technology in modern ironmaking by blast furnace (BF) and the life of injection lance has a great influence on PCI operation and on normal running of blast furnace. It is found that the main reasons for the failure of the lances are their outer surface oxidation and the inner surface erosion through monitoring some lances used in BF. The outer surface oxidation of the lances made of lCr18Ni9Ti is inevitable under high hot blast temperature condition through thermodynamics analysis. A mathematical model for calculating the temperature of common monocular coal lance had been developed according to the principles of mass and energy balance. Increasing temperature and flow velocity of the hot blast would cause a rise in the lance temperature. The influence of hot blast temperature is more obvious. The lance temperature would decline when compressed air flux increases. Conveying technology of dense phase pulverized coal is beneficial to extending lance′s life because decreasing solid-gas ratio would intensify erosion and burning loss. The anti-oxidation temperature of lance materials needs to be over 1000 ℃ for BF intensified smelting. In order to increase the resistance to oxidation of the coal lance′s outer surface, oxidation-resistant steel or Al coating stainless steel is the appropriate material for BF use. Employing the metal surface treatment technology to enhance the hardness of the coal lance′s internal surface could prolong the service life of coal lance.     

京唐1号高炉低燃料比冶炼技术

为了降低京唐高炉燃料消耗,通过对Rist操作线的意义进行阐述,以京唐1号高炉生产参数为依据,计算并绘制了Rist操作线,据此分析了煤气利用率、风温、生铁含碳、金属化率等高炉操作参数改变对燃料比的影响。针对这些影响因素,京唐1号高炉对降低燃料比进行了一系列攻关工作,通过采取强化原燃料管理,提高原燃料质量,为降低燃料消耗创造条件。优化高炉操作,降低热风炉拱顶温度,对热风管系进行改造,提高送风系统的安全性,尽可能提高风温水平;优化装料制度,获得较高的煤气利用率;高风温、富氧,稳定均匀喷吹以提高煤粉置换比。通过对生产攻关实践,首钢京唐1号高炉实现了低燃料比生产,达到490kg/t。     

炼铁系统能耗和成本的集成优化及分析

炼铁系统是钢铁生产流程中至关重要的一环.基于物质与能量守恒规律和反应动力学,结合系统节能的理论和混合整数线性规划方法,建立了炼铁系统(烧结、球团、高炉工序)能耗-生产成本集成优化模型,采用企业实际数据验证了其有效性,并获得了目标下各工序最优配料和操作参数.结果表明,综合考虑能耗和成本进行多目标优化时,铁水能耗和成本分别...     

高炉- 转炉区段铁水运输温降综述

节能降耗是钢铁企业长期发展的核心内容,高温铁水作为冶炼过程中能量流的载体,铁水温度始终是降低钢铁生产成本、保障钢铁产品质量的关键因素之一。综述了高炉- 转炉区段铁水热量损失的主要方式和影响因素,分析了铁水运输过程温降的关键问题,指出了新型界面技术——“一包到底”模式,是铁水运行周期短、温降小的基本保障。钢铁企业还可以通过研制铁水覆盖剂,减小铁水面散热;优化铁水包保温结构,包括增设绝热层和保温盖等措施,有望为进一步减小铁水温降提供参考和依据。     

西山贫煤用于鞍钢高炉喷吹研究与应用

对鞍钢喷吹西山贫煤进行了单一煤种的工业分析、元素组成分析及制粉、热值、结焦性能等的测定,应用数学优化配煤方法,在综合评价不同煤种配比下的燃烧率、置换比基础上,确立了西山贫煤最优化的配煤方案,并进行工业喷吹试验,试验期间新1号、10号高炉炉况都呈现出稳定顺行状态,2座高炉分别取得了提升喷吹煤比5.17 kg/t、4.67 kg/t,降低燃料比2.00 kg/t、1.75 kg/t的效果,达到了降低炼铁生产成本的目的。     

提高高炉煤比的实践

介绍了唐钢优化高炉配煤结构和喷煤系统操作、不断调整高炉操作制度的实践。在原燃料质量下降的情况下,努力协调好高炉护炉与提高煤比、提高生铁质量的关系,控制煤气流合理分布,使高炉煤比达到了180 kg/t以上,在节焦降耗方面取得了新的进展,有效地降低了生铁成本。     

非铁合金方法冶炼不锈钢母液

采用转炉或高炉方法冶炼含铬铁水可以降低不锈钢生产的成本。总结了国内开展的铁浴熔融还原和高炉过程生产不锈钢母液工业试验的结果,着重分析了高炉冶炼含铬铁水的热力学优势和操作顺行的条件,并讨论了铬矿石在高炉内的反应机理。对工业试验中焦比和铁水磷含量高的情况提出了改进的措施。     

基于大数据技术的高炉铁水硅含量预测

铁水硅含量是炉缸热制度的化学热表示方式,也是表征炉温和铁水质量的重要参数。选取某钢铁厂4号高炉实时数据库和检化验数据库2019年的30个输入参数,通过数据处理和特征值筛选,最终选取17个参数进行模型预测,共计8 760组。通过构建Adaboost模型、决策树模型和随机森林模型对2 h后的铁水中硅含量进行预测,发现Adaboost模型预测的结果相比决策树模型和随机森林模型准确度更高,学习效果更是明显占优,能够更好地对铁水硅含量进行捕捉预测。