莱钢3200m~3高炉轴流旋风除尘器排灰系统自动控制

本文结合莱钢3200m3高炉煤气除尘工艺,设计了轴流旋风除尘器排灰自动控制系统,重点阐述了控制系统的控制功能及控制系统的硬件配置和软件组成。     

高炉煤气干法除尘反吹清灰控制方法

目前,干法除尘是高炉冶炼过程中对煤气净化回收最节能环保,高效合理的工艺方法.其中清灰系统的控制决定除尘器能效的高低.采用脉冲反吹方式,可有效提高煤气回收预期.本文通过分析和对比传统反吹清灰控制方式和矩阵式脉冲反吹法的特点,引入基于脉冲喷吹控制仪的反吹方法,该控制方式简洁明了,更加节省控制模块和电缆,简化安装调试流程,缩短工程设计和施工时间.为后续高炉煤气干法除尘反吹清灰控制提供了一种新的思路.     

多管束管柱式气液旋流分离器的数值仿真

研究一种多管束管柱式气液旋流分离器的设计,并对性能进行研究.根据流体力学方法,采用雷诺应力输运模型(RSM)和大涡仿真相结合的方式进行数值仿真,得到不同进口速度工况下分离效率的变化情况和湍流流动情况.结果显示:流体总流量一定时,分离效率与各个管进口的流量分配有关,处理量与竖直管的数目有关.分离效率在仿真中给定的速度工况条件下可调范围在44.93％-87.12％,证明三根管气液旋流分离器的处理能力是一根管的3倍,大大增强了分离效率.     

反浮选-冷结晶氯化钾生产过程中硫酸钙旋流分离数值模拟

为了研究用于氯化钾旋流分离的旋流芯管内部的流场,模拟粗光卤石矿中小颗粒硫酸钙的分离性能,采用Fluent软件,K-ε模型及雷诺应力模型(RSM),数值模拟旋流芯管内颗粒的流动,得其内部流场的轴向速度、切向速度、径向速度和压力分布规律,分析压力场和速度场的分离特征。通过与实验结果的比较,结果表明,上下出口物料中固体颗粒的粒度分布及物料流量与实验结果非常接近,且当进口物料浓度较高时,上出口物料对大颗粒的夹带明显,降低了分离效率。因此,设备放大时溢流口与底流口的直径设计对分离性能影响较大。     

旋风分离器减阻杆减阻的数值研究

文中首次利用数值方法对旋风分离器进行了减阻杆减阻的研究。应用CFD计算流体力学软件FLUENT，对某种型号的Stairmand高效型旋风分离器的三维有旋流场速度和压力进行了数值模拟，计算了减阻杆的减阻效率。流场和减阻效率的数值结果与实验数据吻合较好，证明对旋风分离器减阻杆减阻研究时所采用的网格划分方法、RSM湍流模型和边界条件是可靠的，为数字设计高效率的减阻杆提供了简便可靠的办法。     

基于子空间辨识的煤气混合加压过程建模方法

本文针对高炉煤气与焦炉煤气混合加压过程,提出一种基于子空间辨识的过程状态与输出关系建模方法.通过分析过程的强耦合特性,以蝶阀前的高炉煤气压力和流量、焦炉煤气压力和流量为过程状态,混合煤气热值和压力为输出,采用子空间辨识方法建立了一个4输入2输出的关系模型.仿真实验表明,建立的模型有效地反映了过程特性,具有较高的辨识精度.     

高炉炉喉煤气流形态三维模型重建

高炉炉喉煤气流分布是表征高炉生产状况的重要因素且无法直接检测;本文提出一种基于炉顶摄像检测的高炉炉喉煤气流形态三维模型重建方法.首先建立检测系统的硬件结构,其次对煤气流形态图像预处理后,采用边缘检测算法提取图像特征,并提出基于方向链码的边缘跟踪算法,计算煤气流形态的图像坐标;最后结合摄像机内部参数并利用坐标系三维变化关系以及坐标映射关系,计算煤气流形态在三维空间的坐标,从而重建煤气流形态的三维模型.通过仿真对比高炉布料后煤气流形态发展的4个阶段的三维模型变化,估计气流形态的变化,从而估计高炉内部的煤气流分布状况,对指导高炉布料操作以及高炉稳顺运行奠定了基础.     

Monte Carlo方法在计算除尘器分离效率中的应用

ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法在计算除尘器分离效率中的应用鄢烈祥（湖北工学院化工系武昌４３００６８）本文用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对除尘效率进行了计算，此计算方法和程序十分简单，采用本文报导的计算方法，很容易在可编程计算器上实现。１概率模型的建立除尘器除尘...     

比肖夫煤气清洗控制系统

0　引　言煤气清洗系统是高炉煤气处理的重要辅助工艺。随着高炉的大型化和炉顶压力的提高 ,比肖夫煤气清洗工艺逐渐被采用。它不但具有系统设备少 ,占地面积小 ,投资低等优点 ,而且是一种可控制高炉炉顶压力 ,先进、可靠、有效的煤气清洗系统。此系统虽然早已在国外广泛使用 ,但在我国 ,使用在大型高炉上 (昆钢 6号高炉 )尚属首例 ,且一次投运成功。不仅完全满足了工艺要求 ,而且运行安全、可靠。1　工艺流程简介昆钢 6号高炉比肖夫煤气清洗系统主要有 :旋风除尘器、比肖夫塔、浊环水循环水泵房、新鲜水供水泵房 ,并预留了今后上调压阀组及…     

新型气液旋流分离器的模拟研究

为了分离气液喷射反应器的产物,开发了一种新型气液旋流分离器。分别采用Muschelknautz模型、改进的Muschelknautz模型和计算流体力学(CFD)离散相模型对新型气液旋流分离器进行了模拟计算,对新型气液旋流分离器的压力场、分离效率、液滴运行轨迹进行了考察。结果表明:相对于传统Muschelknautz模型,改进的Muschelknautz模型与CFD的模拟结果更为接近,能更加准确地对旋流分离器的分离性能和压降进行预测:在设计条件下,液滴直径越小,颗粒在旋流分离器中的运动轨迹就越紊乱,>3μm的液滴颗粒的分离效率超过80%:颗粒的入口位置会影响颗粒的运动轨迹。     

窄进料旋风分离器分级性能的研究

为了探索新型清晰切割分级方法,本文以Stairmand型旋风分离器为对象进行了窄进料分级性能的模拟与实验研究.模拟软件采用FLUENT6.2,气相流场选用后k-εRealizable模型,颗粒相采用随机轨道模型.实验设备直径0.1 m,进口风速10 m/s,颗粒粒径在0.1 μm～36 μm之间.模拟与实验结果表明:与全进料相比,窄进料能够得到更高的分级效率与更好的分级精度,但提高不大.颗粒轨迹模拟结果表明,这种情况是由旋风分离器本身固有的"短路流"与"下灰环"夹带造成.     

Analysis of the flow field in cyclone separators

A computer solution for subsonic, two-dimentional, gas-particle flows is applied to the study of the flow field in an axial-inlet peripheral-discharge cyclone separator. The analysis shows the effect of gas-particle momentum coupling on the gas flow field and a fractional collection efficiency. The results explain the observed increase in overall collection efficiency with increased dust loading.     

缸内直喷发动机油气分离器模拟分析及试验验证

为分析3种不同结构迷宫式油气分离器的流动分布和压力损失,使用CFD仿真分析软件对某缸内直喷发动机油气分离器内气液两相流场进行数值模拟．采用离散模型模拟油滴粒子喷射,假定油滴粒子与壁面碰撞后即被捕捉,计算得到不同直径油滴的油气分离效率,并设计简单而有效的试验方法对油气分离器分离效率进行间接验证．结果表明,采用CFD软件模拟计算方法能够计算油气分离器油气分离效率,反映流动的本质．根据给定的油气分离效率可优化设计油气分离结构,改进生产方案．     

Numerical modeling of the flow field and performance in cyclones of different cone-tip diameters

The effect of the cone tip-diameter on the flow field and performance of cyclone separator was investigated computationally and via mathematical models. Three cyclones with different cone tip diameters were studied using large eddy simulation (LES). The cyclone flow field pattern has been simulated and analyzed with the aid of velocity components and static pressure contour plots. In addition the cyclone collection efficiency based on one-way discrete phase modeling has been investigated. The results obtained demonstrate that LES is a suitable approach for modeling the effect of cyclone dimensions on the flow field and performance. The cone tip-diameter has an insignificant effect on the collection efficiency (the cut-off diameter) and the pressure drop. The simulation results agree well with the published experimental results and the mathematical models trend.     

基于V形内锥式节流装置测量高炉煤气的研究

在冶金工业中,高炉煤气等含杂质煤气的测量相当普遍。高炉煤气流量测量是个难度较高的课题。由于高炉煤气具有管径大、流速低、粉尘大、易堵塞等特点,其流量用常规装置测量效果不尽理想。为此,提出了采用V形内锥式气体流量计来测量高炉煤气,着重介绍了V锥形流量计的测量原理、基本装置和应用于高炉煤气流量测量的突出优点,并根据高炉煤气的化学性质,进一步分析了其对测量准确度的影响,从而确定此流量计在高炉煤气流量测量上的可行性。此流量计在高炉煤气流量测量中有着重要作用。     

Enhancement of separation efficiency on continuous magnetophoresis by utilizing L/T-shaped microchannels

In this article a novel design of on-chip continuous magnetophoretic separator was proposed by utilizing the magnetic field and L-turning/T-junction effect of the flow field for high throughput applications. The motion of the magnetic bead was simulated based on Lagrangian tracking method and the separation efficiency was calculated according to the trajectories. Impact parameters including geometrical configuration, fluid velocity, magnetic flux density, magnetic bead size, and temperature on separation efficiency were discussed. The results show that both the L- and T-microchannel separators have higher separation efficiency as compared with the conventional straight-microchannel separator because of the L-turning/T-junction effect of the flow field. The separation efficiencies for L- and T-microchannel separators are 63.4 and 100%, respectively, while it is only 43.7% for straight-microchannel separator at the same conditions. Above a critical flow rate the separation efficiency drops drastically from nearly 100% to zero while this decrease is much slower for T-shaped configurations. The separation efficiency increases initially with the increase of the external magnetic flux density and keeps nearly constant at high magnetic flux density owing to saturated magnetization of the beads. It is also found that both the magnetic bead diameter and fluid temperature have great effect on the separation efficiency. The L/T-microchannel separators presented in this article are simple and efficient for magnetophoretic separation at high flow rates and thus useful for the high-efficiency on-chip enrichment of analytes with very low concentrations.     

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.     

高炉煤气流分布过程的多算法融合预测模型

在高炉生产中,准确的预测高炉煤气流分布状况将有助于保证高炉的稳定顺行.针对传统高炉煤气流预测模型的缺陷,本文提出了一种将带遗传因子的自回归移动平均模型(FF-ARMAX)和基于限定记忆的正则化极限学习机(RFMLS-RELM)相结合的高炉煤气流多步预测模型.在数据预处理方面,建立FF-ARMAX模型消除原始数据中的测量误差,同时采用傅里叶变换法消除数据中叠加的环境噪声.最后采用RFMLS-RELM算法进行多步预测,对比试验表明,该算法在应用于煤气流预测时,预测精度更高,适用于对煤气流分布状况的多步预测.多步预测实验结果表明,该模型虽然仍旧无法完全解决预测误差随预测步数的增加而不断叠加的问题,但相较于其他传统预测模型能够实现更好的预测效果和更高的预测精度,为高炉操作人员分析炉况提供了有效的帮助和支持.