高炉炉底侵蚀模型的建立及实现

结合炼铁企业生产实际情况,文章设计了高炉炉底侵蚀模型,以传热为基础推导出了高炉炉底侵蚀模型的计算依据,给出了该模型实现的软硬件环境。该模型使用热电偶作为一次检测元件采集各测点温度,利用计算机处理数据,在CRT上实时显示高炉炉底侵蚀情况,为操作者及时掌握高炉的生产状况提供了一种有效的手段。     

高炉炉墙探测棒的传感器布设研究

通过建立内嵌探测棒的高炉炉墙温度与炉墙厚度在线监测模型,并对其不同高炉炉墙厚度时的温度场进行稳态数值仿真,得出探测棒在不同高炉炉墙厚度时中轴线温度曲线的变化规律。根据探测棒中轴线温度曲线的变化规律,通过温度最大误差、平均误差等指标分析了三种不同的传感器布设方案,确定了传感器在探测棒上的布设数量和布设方案,实现了实时准确测量探测棒的温度场分布情况,结合探测棒长度数据进而推算出高炉炉墙的温度场分布情况,为指导高炉的正常运转和保证高炉长寿奠定了基础。     

高炉炉况评价与参数学习系统的设计

本文论述了高炉炉况评价与参数学习两个系统的设计。高炉炉况评价系统功能是判定炉况是否顺行还是异常,采用了类似Go-Stop系统的评价方法,把高炉炉况显示出来。参数学习是采用抽取的参数学习的启发性知识,主要有生成测试法、变形的并行生成测试法、最陡爬山法等,进行炉况评价模型参数的学习。     

专家系统在湘钢4#高炉的应用

本文介绍了湘钢4#高炉冶炼专家系统的构成、软硬件组态及其配置，对专家系统在炉温预测控制、高炉操作炉型管理两大部分的功能及其应用情况进行了概述。该系统可以监控和预测炉温和炉况，并能锌对异常炉温和炉况进行报警和提出调控建议。减轻了工人的劳动强度。为高炉工艺提供了指导，同时延长了高炉寿命。     

基于高炉炉况评价和反馈补偿的喷煤量决策优化

高炉炼铁过程操作者根据炉况设定喷煤量,针对在增减量的大小和时机上存在盲目性、粗糙性、滞后性难题,将高炉冶炼机理与专家经验、过程信息相结合,建立基于煤气流分布和炉缸热状态评价的喷煤反馈补偿模型.首先,分析提取表征高炉煤气流分布和炉缸热状态的重要参数,利用熵权法确定评价模型的输入参数权重,依据专家经验与数据统计分析相结合的方法划分参数等级,分别建立煤气流分布和基于炉温预测的炉缸热状态评价模型;其次,建立与炉缸热状态和煤气流分布相适应的喷煤量反馈补偿模型,消除喷煤设定值不确定性、滞后性影响,提高煤粉的燃烧效率,实时、准确地为现场操作人员提供喷煤设定值.     

应用有限差分法模拟高炉炉缸侵蚀

现有有限元、边界元方法模拟高炉炉缸侵蚀状况需要对炉缸进行网格划分的前处理,对于自由变动边界问题,这类模型计算十分复杂。应用基于适体坐标的有限差分方法模拟高炉炉缸侵蚀状况：通过求解Possion微分方程建立适体坐标系,将炉缸的不规则边界变换到规则的计算平面上,利用有限差分方法在计算平面上离散并数值求解热传导方程,给出高炉炉缸等温线的数值模拟。该方法计算简单,运行时间短,适合在线实时监测,邯钢7号高炉在线运行表明模型可以动态地跟踪炉缸侵蚀状况。     

高炉炉墙测厚的信号处理

超声波反射法应用于高炉炉墙测厚时,高炉内部环境高温高噪声的特点,造成超声回波信号被噪声湮没的问题;针对这一问题,研究了超声波在金属介质中传播的机理,分析了超声回波信号信噪比下降的原因以及实验数据时域和频域的特征,设计改进了高炉炉墙测厚的超声波发射电路和信号调理电路;采用加热炉模拟高炉200~1 000℃温度环境,对直径40mm、长度1.2m的铁棒进行测厚实验;经实测,改进的发射电路发射的超声信号强度增大,回波处理电路处理后超声回波信号信噪比明显提高、峰值清晰可辩,解决了噪声湮没回波信号的问题,提高了高炉炉墙测厚的测量精度,对高炉的高产、顺产和延长炉龄具有实际意义。     

高炉炉缸侵蚀实时监控系统的开发与应用

本文介绍了高炉炉缸侵蚀实时监控系统的研制和开发过程，主要阐述研制过程中对网络系统原有资源的利用及系统设计方法，并且为及时掌握炉缸侵蚀的状况提供了一种有效的方案。     

宣钢高炉长寿辅助监测系统国产化改造实践

宣钢1#高炉自2005年的高炉建设开始引入高炉炉缸炉底内衬烧蚀状况自动化诊断系统,即WEIYE-FK系统为监测高炉的炉底及炉缸的烧蚀状况起到了关键的作用。2013年因硬盘损坏、软件安装不成功、且与厂家乌克兰联系不通等原因,决定进行国产化改造。     

复杂高炉炼铁过程的数据驱动建模及预测算法

高炉炼铁过程的控制意味着控制高炉铁水温度及成份在指定的范围. 本文以高炉炉内热状态的重要指示剂---高炉铁水硅含量为研究对象, 针对机理建模难以准确预测、控制高炉铁水硅含量的发展变化, 利用数据驱动建模的思想, 建立了基于多元时间序列的高炉铁水硅含量数据驱动预测模型. 实例分析表明, 建立的数据驱动预测模型能够很好地预测高炉铁水硅含量, 连续预测167炉高炉铁水硅含量, 命中率高达83.23%, 预测均方根误差为0.07260. 这些指标均优于基于单一硅时间序列所建立的数据驱动模型, 对实际生产具有很好的指导作用.     

无料钟高炉布料模型的研究与应用

针对高炉炉内料面的分布特征．通过分析和考虑无料钟高炉布料的影响因素及其特点，结合数学知识和计算机技术，建立了无料钟高炉布料模型。该模型在某钢铁企业的450m^3小型高炉中得到了实际应用，实现了无料钟高炉布料过程的实时监视，指导操作工对炉料分布进行合理调整，从而提高了料柱的透气性指数．降低了焦比，改善了高炉冶炼状况。这对实时了解高炉炉内料面的分布情况，指导高炉的优化操作具有十分重要的意义。     

利用CFX对高炉回旋区的模拟研究

高炉回旋区是高炉的重要组成部分,其内部的物理化学状态严重影响到高炉的冶炼状况.利用计算流体力学软件CFX对回旋区内存在的焦炭热解、焦炭燃烧、焦炭颗粒的轨道运动以及气体湍流等过程进行了数值模拟.数值模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,焦炭粒子数为1000时,在水平面内CO气体的峰值浓度约为27.4%;模拟高炉的煤气流分布的基本规律为中心气流弱,边缘气流强,与大量高炉操作实践相吻合;高炉回旋区的CFX数值模拟结果与高炉实验结果趋势基本一致,为进一步研究高炉回旋区和指导高炉操作提供了有意义的探索.     

宝钢3号高炉基础自动化软件开发

扼要地介绍了采用美国西屋公司WDPF系统的宝钢3号高炉基础自动化软件开发情况，阐明了基础自动化系统的实现，总结了软件开发过程的一些体会，为其它工程特别是大型高炉工程基础自动化设备选型及软件开发提供借鉴。     

高炉炉顶压力智能解耦控制方法及应用

首先根据高炉炉顶压力系统的机理建立了高炉炉顶压力和高炉煤气余压透平发电装置（blast furnace top gas recovery turbine unit,以下简称TRT）前压力的动态数学模型,然后针对高炉炉顶压力系统具有强耦合、强扰 动和严重非线性的特点,提出一种融合PID 控制,模糊控制和专家控制的解耦方法、用于消除顶压和TRT 前压力的 耦合,解决环缝和静叶开度与流量的非线性问题．在某钢铁公司2 200 m3 高炉的应用表明,高炉炉顶压力波动可减 少到§2 kPa 以内,提出的控制方法具有很好的控制效果．     

冶金工业的变频器应用与维护(三) 变频器在高炉系统中的应用

冶金工业作为国民经济的基础产业,得到了迅速发展。目前已经拥有超过3000家钢铁冶炼企业和近3000家有色金属冶炼企业。高炉是冶金系统的主要设备,用于高炉炼铁。本文主要介绍的就是变频器在高炉系统中的应用。     

液压马达在首钢京唐5500m~3高炉上料主皮带的应用

首钢京唐钢铁公司是国家＂十一五＂发展的重点项目,其5500m3高炉是目前国内第二大、世界前列的特大型高炉。本文重点介绍了2#高炉上料主皮带液压马达系统的配置结构、液压马达控制系统功能特点及工艺控制程序,着重阐述了液压马达在上料主皮机的应用特点,旨在探讨大型高炉上料皮带驱动新方式。     

A Soft Sensing Scheme of Gas Utilization Ratio Prediction for Blast Furnace Via Improved Extreme Learning Machine

Neural Processing Letters - Gas utilization ratio (GUR) is an important indicator reflecting the operating state and energy consumption of blast furnace (BF). Skilled operators usually refer to...     

面向高炉的通用模型及仿真研究

利用目前较通用方法和理论,建立基于多相流耦合的高炉数学模型,解析多相态在高炉中流场及热传递情况,并通过可视化开发,可仿真得到各相态的稳态结果,由此可方便的判断高炉内软熔带等重要区域的形状及位置。充分应用前沿成熟理论解析各个相态之间的耦合作用,并对高炉中存在的主要化学反应做了简化处理。通用的数学模型、数值计算及可视化方法构成了较完整的,具有普遍意义的高炉过程分析及预测体系,对多数高炉生产能够起到指导作用,并利于个性化开发。     

PLC在炼钢高炉自控系统中的应用

主要介绍了基于S7-400／300PLC系统,对汉钢2#高炉的自动化控制进行改造,阐述了系统硬件构成、软件配置,如何实现高炉配料、送料工艺过程自动化和炉膛温度控制,通过人机操作界面实现了高炉集中监控,大大提高了冶炼过程自动化程度和节能环保高效。     

基于料面温度场的高炉煤气流分布识别方法

针对高炉内部环境复杂,煤气流分布实时检测困难的问题,本文提出了一种基于料面温度场的高炉煤气流分布的识别方法。首先,充分利用高炉生产过程检测信息建立料面温度场。其次,对高炉中心和边缘煤气流发展水平进行提取,采用模糊C-均值聚类方法对高炉煤气流分布模式进行识别。实验证明：该方法能有效反映高炉煤气流分布状态,有利于指导高炉的布料操作。