转炉炉料配比最优参数的分析与求解

以转炉炼钢为研究背景,利用元素平衡和热平衡进行必要分析,结合炉料价格函数实现炉料配比模型的构建。提出使用两种不同的算法进行配比参数的求解,通过与生产数据进行比较,实现了生产成本降低、效益提升的目标。同时,对两种算法进行了比较分析,得出梯度投影法更加优越。经验证,该理论对于指导实际生产也具有着非常积极的意义。     

基于两种探尺数据融合的高炉料位检测方法

通过分析机械探尺和雷达探尺在高炉料位检测上的优缺点,采用模糊GK聚类算法,对雷达探尺测量数据进行聚类处理,并把聚类获得的参数用于构建一个RBF网络。利用机械探尺数据训练已建立的RBF网络,建立了基于机械探尺数据的修正模型,通过修正模型对雷达探尺测量数据的逐一修正,实现雷达探尺和机械探尺测量数据的有机融合。仿真结果和工业数据证明,基于机械探尺数据建立的修正模型具有较高的精度和较好的实用价值。     

高炉优化配料数学模型的研究

为了研究实用的高炉优化配料数学模型,利用线性规划原理,以高炉炼铁工艺计算为基础,结合各种含铁炉料的软熔性能和含铁炉料之间的高温反应性等专家知识,开发了一套基于专家知识的高炉优化配料数学模型,并应用生产高炉现场数据对模型进行了验证.结果表明该模型是合理可行的,能够计算得出同时兼顾炉料冶金性能和配料成本的高炉炉料结构.     

转炉炉料配比优化的模型研究

通过对转炉炉料的冶金作用的分析,运用炼钢学原理,建立了炉料配比的线性规划模型,合理提出转炉炼钢各种金属炉料的最佳配比,为降低转炉炉料成本、提高炼钢生产的经济效益提供理论依据.     

150t转炉物料及热平衡计算分析与应用

以安钢150t转炉实际生产为例,通过采集现场初始冶炼数据,并以相关热力学数据为基础,对转炉的物料及热平衡进行计算。在此基础上建立了计算模型,分析在初始条件变化时转炉的物料和热平衡变化,指导炉料结构优化。对安钢150t转炉物料平衡及热平衡进行了多次循环测算,得到了较合理的炉料结构配比,钢水收得率约提高0.5%,钢铁料吨钢消耗降低了5.9kg,吨钢可节约生产成本约26.14元。     

基于雷达的高炉料线形状融合测量与补偿算法

不采用传统接触力模型自下而上的高炉料面形状计算方法,而是根据土坡力学颗粒物质堆积理论,提出了新的基于堆积法的高炉料线形状融合计算方法,直接对料面形状进行计算.围绕高炉多环布料的炉料堆积特点,结合炉顶六点阵列雷达,获得了料面形状计算的边界条件,弥补了传统料型计算靠十字测温加机械探尺的经验估算.新方法通过高炉布料规律及炉料颗粒的物理堆积插值方法,采用贝叶斯数据融合方法和分段三次Hermite插值,结合布料体积约束条件,完成了理论计算与测量修正的结合.实测结果表明:料面形状融合法比传统单独的料面估算法,测量精度提高4.8%,料面分辨率提高27.2%,使布料控制可以更加精准和有针对性.      

高炉布料数学模型的开发及应用

为研究炉料在炉内的分布,对武钢1号高炉在开炉前进行了料面测量,在获得的炉料堆积规律的基础上开发了高炉布料数学模型,利用开发的数学模型模拟炉料下落的轨迹,求解料面形状,计算炉料的O/C比分布,利用模型计算结果对不同布料矩阵的布料效果实行量化评估,结合高炉专家系统中有关煤气流分布的信息,可以及时对布料矩阵作出调整.     

安钢150t转炉物料及热平衡计算分析与应用

以安钢150 t转炉实际生产数据为计算依据,在科学假定边界条件的基础上进行了物料平衡和热平衡计算。计算得出物料平衡钢水收得率为93.67%,误差率为0.59%,和生产实际的钢水收得率93%～95%基本一致;较为合理的热效率在80%～85%,较佳的废钢比在7%～10%。并建立了计算模型,进行了多次循环测算,得到了较科学的炉料结构配比。     

高炉综合炉料熔滴性能及其预测模型

含铁炉料冶金性能和高炉炉料结构优化是实现低碳低成本炼铁的重要举措。熔滴试验对于全面把握含铁炉料的冶金性能具有重要意义。由于钢铁企业内各高炉炉料结构不同且不断调整，加上熔滴试验成本较高且检测时间较长，多数企业仅检测单种含铁炉料的熔滴性能，操作者难以根据炉料结构的变化预知综合炉料的冶金性能、进而调整冶炼制度。在对永钢高炉常用单种含铁炉料进行熔滴试验的基础上，根据永钢典型炉料结构，研究不同炉料结构条件下综合炉料的熔滴性能。同时，利用回归法建立了单种炉料配比及熔滴性能与综合炉料熔滴性能间的关系模型，模型具有一定适用性，可为高炉炉料结构优化及提前制定合理的操作制度提供参考。     

无钟高炉布料数学模型的研究

 结合无钟高炉布料的主要规律,开发出高炉布料模型。该模型有以下主要特点：炉料出下料罐的运动为“烟道流”;原始料面假设条件的改进;料面形状多段线性化处理;料面下降分为二部分对新料面修正。利用该模型可以求解料面形状,并计算炉料的矿焦比（O/C）。     

Effect of particle size on burden distribution of stock surface and permeability of burden layer in blast furnace

In order to investigate the effect of particle size on burden distribution and bed permeability, the calculated model of bell- less top system with two parallel hoppers used in a 4070m3 blast furnace was established. The motion of burden particles with different particle size distribution??PSD) included 25-40, 40-60 and 60-80mm from bunker to throat was calculated by discrete element method. The results show that the volume of burden can fluctuate in the range of ??10% according to the circumferential area with different particle sizes. As the particle size increases, the tip position of the stock surface is closer to the circle along the circular distribution. The permeability of border is larger than that of the center of stock surface due to the wall effect, which is easy for gas overdevelop in border. With the decreases in particle size, the influence of wall effect is also weakened and the disparity in the voidage between border and center is reduced. Based on the calculated results obtained in this study, the permeability index of border is 1. 4, 2. 1, 2. 5 times larger than that of the center for the 25-40, 40-60, 60-80mm PSD. If the big particles are distributed near the wall, it is easy for gas overdevelop in border, then will have bad influence on blast furnace. Thus, keeping the radial distribution of particle size in burden surface is very important for bed permeability of burden layer.     

无钟高炉炉料分布预测模型

为提高无钟高炉炉喉料面的预测精度,建立了考虑炉料运动的炉料分布数学模型.在分析炉料运动的基础上,指出了炉料运动是影响炉料堆积过程的重要因素,采用尺寸比1∶10的无钟布料器模型试验分析了不同炉料分速度对炉料堆积行为的影响,建立了考虑炉料运动因素的料堆轮廓预测模型,并通过数值方法确定了料堆的位置和料面轮廓曲线,应用于料面形状的预测.结果表明:炉料的运动是造成料堆两侧堆积角差异、料堆横截面面积变化以及料面轮廓改变的重要原因,料堆轮廓采用直线段和曲线相结合的方式进行构造,炉料的堆积角和曲线过渡区域长度作为重要的模型参数均考虑了炉料速度的影响,模型构造的轮廓接近真实料堆形状,应用该模型实现了炉喉料面的准确预测.      

鞍钢无料钟布料数学模型研制与应用

阐述了鞍钢无料钟布料模型的开发与应用,重点分析了模型对料流阀开口度、料面形状和矿／焦比分布应用的结果。选择料流阀开口度采用三种方法,一是理论计算方法;二是利用实际测量数据对理论模型进行修正后,采用体积流速计算方法;三是利用实际测量数据对理论模型进行修正后,采用重量流速计算方法。通过对比三种方法结果,认为采用体积流速计算方法最能够保证布料过程料层均匀,无料钟布料模型可以实现对各种布料制度、料面形状的计算。     

Evaluation of Burden Descent Model for Burden Distribution in Blast Furnace

Mathematical models for burden descending process have been applied to obtain whole burden structures in blast furnace,whereas the accuracy of those burden descent models has not been sufficiently investigated.Special evaluation method based on timeline burden profiles was established to quantitatively evaluate the error between ex-perimental and modeled burden structures.Four existing burden descent models were utilized to describe the burden structure of a 1/20 scaled warm blast furnace.Input modeling conditions including initial burden profile,descending volumes in each time interval,and normalized descending velocity distribution were determined via special image pro-cessing technology.Modeled burden structures were evaluated combined with the published experimental data.It is found that all the models caught the main profile of the burden structure.Furthermore,the improved nonuniform de-scent model (Model IV)shows the highest level of precision especially when burden descends with unstable velocity distribution tendency.Meanwhile,the traditional nonuniform descent model (Model III)may also be desirable to model the burden descending process when the burden descending velocity presents a linear tendency.Finally,the uni-form descent model (Model I)might be the first option for roughly predicting burden structure.     

高炉炉料结构成本优化模型及分析

在系统推导物、热平衡计算模型的基础上,结合线性规划,以高炉用料成本最低为目标,满足高炉冶炼物、热及化学约束为条件,建立了高炉炉料结构优化模型。以莱钢实际生产数据代入模型进行了成本优化分析,与实际高炉生产数据相比,优化配料方案焦比降低0.59kg/t,渣量降低10kg/t,用料成本降低43.5元/t,并通过模型分析,对莱钢酸性料性价比进行了科学排序。     

大型高炉实用布料模型开发

针对无料钟炉顶炉料分布检测难的现状,解析炉料的布料机理,结合生产数据和专家经验,开发大型高炉布料数学模型,并在此基础上开发仿真模型,实现了料面形状和矿焦比分布的界面化,指导高炉操作者优化布料制度。系统运行表明,模型可以有效地预测布料矩阵形成的料面形状和矿焦比分布,从而为优化高炉布料操作提供技术支撑,保障高炉稳定顺行。     

铁尾矿为调质剂的高炉熔渣流动性行为

分析了铁尾矿配比对矿渣成分设计参数的影响规律,采用高温熔体物性综合测定仪测定熔渣黏度、流动性等高温物化性能.采用主成分分析法和多元线性回归原理,建立了主成分与熔渣流动性的数学模型.研究结果表明:调质高炉渣的成分设计参数更符合制取矿渣棉原料的要求;随着铁尾矿配比增加,熔渣黏度有升高的趋势,但高温区黏度较小、流动性较好,适宜的成纤温度区间变宽,调质高炉熔渣黏度、流动性更适合用于制备矿渣纤维;调质高炉熔渣适宜的酸度系数为1.2～1.4,即铁尾矿适宜的质量分数为5％～15％.     

钢包数量计算模型

为实现炼钢厂生产组织优化,提出科学合理的钢包周转数量计算模型,以B炼钢厂钢包为研究对象,解析钢包运行过程和运行时间,分析不同炉外精炼处理工艺的钢包周转周期;运用甘特图分别模拟出1台连铸机连浇和2台连铸机连浇的钢包周转甘特图,针对浇次重叠时间大于、介于和小于2台连铸机钢包周转周期情况进行分析,提出不同重叠时间条件下的钢包数量计算模型和周转率计算模型。研究表明:优化钢包周转周期,可使2台连铸机的钢包周转总数减少2个;减少2台连铸机的浇次重叠时间同样可以减少钢包周转数量。