首钢烧结终点智能控制系统的应用

烧结终点是烧结生产过程中的一个重要参数,如何准确判断并合理控制烧结终点具有重要意义.本文通过对风箱废气温度进行曲线拟和,进而准确判断终点;同时根据目标终点要求,综合考虑料厚、风量等诸多因素实现烧结终点的合理控制.提高了终点的稳定率,降低了终点温度的波动.     

烧结系统终点温度与点火强度最优控制算法

铁矿石烧结是钢铁生产流程的关键环节,烧结矿的物理特性,如强度、粉末含量、粒度,以及化学成分的稳定性直接影响高炉的炉况及铁水质量.通过最优控制算法,建立了烧结过程工艺参数与烧结终点温度之间的最优控制模型,实现了烧结终点温度与点火强度的最优控制.     

烧结过程智能优化控制方法及应用(下)

2烧结过程热状态优化控制 烧结是一个机理复杂、参数众多的物理化学过程.烧结过程热状态的好坏直接影响烧结矿的质量和产量.一般来讲,反映烧结终点的热状态参数主要有烧结终点(BTP)和点火温度.     

运用神经网络预报烧结终点

针对现场烧结终点控制复杂与难度大的实际,开发了神经网路预报系统。预报系统采用4层前向神经网络,进行多因素输入建模,输出采用具有极值特性的二次曲线计算的烧结终点与实际最高废气温度,预报烧结终点与最高废气温度,为现场终点控制的最新可行方法。网络结构设计先进合理、精度高、泛化能力强,训练方差为0000 018 14,用训练样本集测试输出,烧结终点绝对平均误差为0.04,终点废气温度绝对平均误差为4.57 ℃。采用训练后网络预报,烧结终点（风箱号）绝对误差最大仅为0.09,终点废气温度绝对误差最大为3.57 ℃,命中率100％。用预报结果有针对性调节烧结参数可收到明显效果。     

烧结操作辅助参考系统的开发

介绍针对攀枝花新钢钒股份有限公司炼铁厂开发的烧结操作辅助参考系统设计及实际应用情况。由于攀钢炼铁厂烧结原料品种多,生产中变料频繁,混合料成分、水分、粒度等波动大,增大了烧结终点温度的控制难度。因此,根据风箱负压、点火温度以及保温段温度变化,建立相对透气性指数模型,通过相对透气性指数对料层和点火温度进行控制。将每块台车看成烧结杯,对过程数据进行跟踪,根据每块台车的数据建立时间-废气温度模型、依据模型预测终点温度调节台车机速从而控制终点温度。     

基于热状态参数的烧结终点自适应预报

为解决过程时滞和时变特性给烧结终点控制带来的困难 ,在对烧结过程热状态分析的基础上 ,提出了用废气温度上升点和废气温度曲线面积来提前预报终点的策略 ,用系统辨识的方法建立了时间序列模型。采用自适应技术跟踪系统的时变特性 ,实现了对终点的提前预报。     

提高烧结余热发电量的生产技术实践

从铁矿烧结工艺参数控制角度研究了影响余热回收的因素，得出大烟道温度、终点温度波动趋势可间接表征烧结矿显热量的变化趋势。针对影响烧结大烟道温度、终点温度稳定性、终点位置控制等因素采取了相应的管控措施，结合当前公司烧结生产现状建立了烧结余热发电管控模型，2022年烧结余热发电量提高至20.51 kWh/t，同比增加16.38%。     

基于二维区间自回归模型的烧结终点预测

炼铁烧结生产过程中,烧结终点位置难以确定,建立二维区间自回归模型对烧结终点进行预测。在阐述模型原理的基础上,设计基于运动模式的二维区间自回归预测建模流程,包括构建自回归预测模型得到计算空间的模式类别变量,利用K近邻算法分类得到模式运动空间中的模式类别变量。采用实际烧结终点废气温度数据验证模型,包括采用主成分分析法对多个废气温度时间序列得到进行降维并形成二维数据空间;利用四叉树粒子群优化算法划分废气温度时间序列二维模式运动空间;引入二维区间数来度量模式类别变量;建立二维带输入的区间自回归模型(IARX)实现炼铁烧结终点预测。结果表明,与传统的一维区间自回归模型相比,所建模型预测准确度更高。     

镍矿粉与巴西粉、普精粉配比优化研究

通过烧结杯试验对不同配比的镍矿粉与巴西粉、普精粉搭配烧结进行了分析.研究了烧结过程中烧结速度、负压、终点温度及烧结矿化学成分、转鼓指数、成品率和烧结矿粒度组成等各方面的变化,选出了最佳的配比结构,并通过操作参数的优化,改善烧结过程,达到了稳定烧结生产,提高烧结矿质量,降低成本的目的.     

基于反应带触底映像的烧结终点预报模型

基于废气温度的烧结终点预报、调节方法预报准确性差、调节震荡性高,严重影响余热发电指标。研究各反应带料层厚度及垂直烧结速度的综合作用效果与反应带触底映像位置及长度的一一对应关系,建立基于烧结反应带触底映像位置及长度的烧结终点预报模型。新模型修正了现有预报模型关于烧结终点定义存在的根本性错误,采用反应带触底映像长度作为烧结终点预报指针,提出全程参与、分区预报、分级校正、补偿调节的烧结终点预报及自动调节新方法,并建立相应的烧结终点预报及调节动力决定模型。新模型采用数值模拟与实体数据关联相结合的方法面向生产实用,具有较高的可操作性。     

Research and development of the intelligent control of iron ore sintering process based on fan frequency conversion

The process state of iron ore sintering is characterised via the bed permeability, the temperature rising point, the burn rising point and the burn through point. The intelligent control strategy of sintering process based on fan frequency conversion is put forward. The stability of process state is firstly evaluated based on the knowledge of domain experts. If process state is fluctuating, an expert controller is activated to realise a normal production. If process state becomes steady, then a fuzzy controller is activated to obtain the optimisation of process state and reduce the power consumption of main exhaust fan. The closed-loop control of sintering production showed that the system can realise the optimisation of sintering process state, and reduce the energy consumption of sintering production while ensure the stability of sinter quality indices, it theoretically saves power consumption of 1×10⁴?kWh every day.     

哈氏C-276合金纤维毡烧结工艺研究

以集束拉拔法生产的C-276合金纤维为原料,经过纤维剪切、湿法成网、叠配毡等工序制备出纤维毡坯料,按照正交法设计出的实验方案,采用真空加压烧结法制备出C-276合金纤维毡样品,研究了烧结温度、保温时间及加压压力对纤维毡泡点压力损失率的影响。结果表明:烧结温度是影响泡点压力损失率的最显著因素;哈氏C-276合金纤维毡的最佳烧结工艺是烧结温度1 150℃,保温4.5 h,加压0.8 k Pa。     

基于测试的烟气循环烧结工艺

在正常生产情况下,以新钢8号360m2烧结机为研究对象,提出基于测试的烟气循环烧结工艺思路。采用风箱支管开孔取样的测试方法,通过选择合理的测定位置和测点,测试烧结烟气温度、O2体积分数以及SO2和NOx体积分数,探索其变化规律并制定适宜的内、外循环工艺方案。研究结果表明,烧结机前段风箱烟气中O2体积分数较低,在18号风箱之后O2体积分数逐步上升;烧结烟气密度随温度升高而变小,流速相应增大,但其标况流量相当;烧结循环烟气O2体积分数越高,烧结机漏风率越低,烟气循环率越高;内、外循环工艺都能降低固体燃料消耗,清洁烧结生产,前者兼顾增产功效,适合新建项目,后者兼顾减排功效,适合改造项目。     

Data Driven Prediction of Sintering Burn-Through Point Based on Novel Genetic Programming

 The paper presents an empirical dynamic model of burn-through point (BTP) in sintering process. The model combines two stages of sintering process, cold processing stage and sintering stage. Fist, cold bed permeability measured by Gas velocity is introduced in the cold stage. Then, K-Means clustering is applied to partition the feed according to the permeability. Besides, for each clustering, a novel genetic programming (NGP) is proposed to construct the empirical model of the waste gas temperature and pressure drop through the bed in sintering stage. NGP adopts least square method (LSM) and M-estimator to improve the ability to compute and resist disturbance. Therefore, the paper constructs a model base of burn-through point and the simulation proves that the model base has a good performance.     

模糊控制在烧结终点控制中的应用

针对烧结终点控制提出前馈 反馈模糊控制的方法。反馈部分为参数自调整模糊控制器 ,终点的计算采用二次曲线拟合法。以中部风箱废气温度变化为前馈输入 ,通过模糊算法得到前馈控制量。相应控制软件在莱芜钢铁厂已得到较好的应用。     

TG-DSC法对莱钢进口铁矿粉烧结性能的研究

采用TG-DSC法对进口铁矿粉添加生石灰的烧结性能进行了研究。实验结果表明,此法可以表征铁矿物烧结过程中发生的物理和化学变化,弄清了添加8．45％生石灰后巴西MBR粗粉、澳大利亚库利安诺宾粗粉和哈默斯利粗粉在烧结过程中产生液相的初始温度、主体矿物熔化温度,以及结晶与凝固温度。三者相比,库利安诺宾粗粉和巴西MBR粗粉比哈默斯利粗粉更有利于低温烧结。实验还发现,铁矿物在熔化和凝固中分别伴随着赤铁矿分解—磁铁矿氧化过程,铁酸半钙存在对磁铁矿氧化有抑制作用。     

基于改进的AdaBoost.RS算法的烧结终点预报分析

烧结终点的稳定控制是提高烧结机利用效率及烧结矿产量和质量的前提，因此获得准确的烧结终点位置是优化烧结过程的基础。通过分析烧结过程参数对烧结终点位置的影响，提出一种适用于烧结终点预测的集成算法。在AdaBoost.RS算法的基础上，自适应调整松弛变量的阈值，以极限学习机为弱学习器建立烧结终点位置预报集成算法模型。以宝钢烧结面积为495 m2的烧结机为例，利用实际生产数据进行模型检验。结果表明，当绝对误差小于1.6 m时，模型的预报结果命中率为97.4%，均方根误差为0.58，预报值序列与实际目标值序列的相关系数为0.78。对各影响因素定量分析结果表明，影响烧结终点位置的前三因素依次为料层厚度、台车速度与配水量。     

石油支撑剂焙烧技术的研究

分析了支撑剂在回转窑中焙烧的热力和动力条件，调整相关焙烧设备的温度参数，来消除细粉过细、升温过快、焙烧区域过短等不利于高温焙烧的因素，使物料能够在最佳焙烧温度区得到有效、均匀的焙烧。以达到产品耐压强度、焙烧温度、成品率三者的统一。     

Data-Driven Prediction of Sintering Burn-Through Point Based on Novel Genetic Programming

An empirical dynamic model of burn-through point(BTP)in sintering process was developed.The K-means clustering was used to feed distribution according to the cold bed permeability,which was estimated by the superficial gas velocity in the cold stage.For each clustering,a novel genetic programming(NGP)was proposed to construct the empirical model of the waste gas temperature and the bed pressure drop in the sintering stage.The least square method(LSM)and M-estimator were adopted in NGP to improve the ability...     

Sintering of Tungsten and Tungsten Heavy Alloys of W–Ni–Fe and W–Ni–Cu: A Review

Tungsten is a refractory metal possessing good mechanical properties of high strength, high yield point, and high resistance to creep. Therefore, tungsten and its alloys are used in many high temperature applications. Due to the high melting point, they are generally processed through powder metallurgy method. The powders are compacted using die pressing or isostatic pressing. The compacts are sintered in a sintering furnace to achieve high density, thereby, making the metal suitable for further processing. This article reviews the recent research findings of consolidating tungsten and its alloys (W–Ni–Fe and W–Ni–Cu), from preparation of powder alloys to sintering of the compact. The advances in sintering are based on the objective of achieving good densification of the metal at lower temperature and at faster rate. The use of microwave sintering and spark plasma sintering techniques resulted in significant reduction in sintering time and producing products of good mechanical properties.