喷吹煤粉对高炉操作的影响

本文根据风口焦炭取样和从炉顶插入的垂直探针测量以及对高炉操作参数的分析结果研究了喷吹煤粉对高炉操作的影响。为了评价喷煤和其它参数对回旋区工作的影响使用了一维的煤粉燃烧模型。这些计算结果同实际高炉操作参数回归处理的结果相比较，发现它们之间彼此有很好的相关性。从风口取焦炭样了解到喷煤比能够影响回旋区的工作，包括回旋区的深度、焦炭的平均粒度和焦炭粉末（〈３ｍｍ）含量等。当喷煤比改变时，可以看到最大的区别     

高炉富氧喷煤条件下理论燃烧温度的即时算法

计算高炉富氧喷煤条件下理论燃烧温度有多种公式，但多不便于现场使用。本文提出的理论燃烧温度新型算法直接利用高炉操作仪表参数，计算结果可以较好地指导高炉操作。以某厂高炉实际数据说明了该算法的正确性和实用性。     

大型高炉布料参数对煤气流的影响

高炉装料制度与炉况参数之间存在着内在的紧密联系,高炉布料仿真模型是装料制度与炉况参数的纽带.本文利用高炉布料仿真模型计算出区域焦炭负荷指数和炉料落点,并与煤气流参数K值、热负荷、炉喉钢砖温度建立了回归方程.研究了平台+漏斗和中心加焦两种布料模式下布料参数调整方式与煤气流参数的关系,得出了大型高炉煤气流控制方面的操作要点.     

高炉喷吹煤粉的数学模型

炼铁高炉是移动床工艺用于固相加工的重要特殊例子。根据物料和热的微分平衡,对高炉风口喷吹煤粉时所发生的传递现象和化学反应进行了解析。本文中数学模型的理论计算值和高炉实测结果的一致性证明了模型的可靠性。本文提供的软件具有通用性,只要输入不同高炉的鼓风条件、燃料喷吹量、风口直径等初始参数,就可以预报任一参数的变更对炉内状况(诸如炉内气体组分、温度、诸反应速率、回旋区深度、置换比等)的影响,由此不仅可判断高炉内的燃烧状况,而且为高炉操作选择合适的鼓风参数及喷煤量提供了计算方法,以便控制高炉内气流分布和炉温,使高炉操作正常。     

包钢富氧喷煤工艺参数计算分析

文章针对“七五”重点科学技术攻关项目——高炉富氧喷煤工业试验,建立了富氧喷煤工艺参数计算数学模型。该模型简单、明了、实用,以高温区碳、氧和热平衡为基础,计算工艺参数为目标。在对工艺参数进行回归分析的基础上,指出了高炉富氧喷煤适宜的工艺参数以及各参数之间的相互关系。对高炉富氧喷煤操作有重要的指导作用。     

基于模糊数学的主炉炉况预测模型

建立了一种基于模糊数学的高炉炉况预测模型，该模型通过构造隶属函数，计算隶属度的方法，将不同量纲的参数予以规整化，较好地反映了各参数的渐变过程，从而为准确判断及预测高炉行程提供了有效手段。     

高炉软熔带位置状态的二级模糊综合评判

通过对高炉生产过程参数进行提取、分类,提出一种基于熵权可拓理论的二级模糊综合评判模型来评估高炉软熔带的位置状态的方法。可拓理论通过引入物元的概念建立物元模型,用熵权法计算各物元指标的权重系数,实现定性分析和定量计算相结合对高炉软熔带位置状态的进行综合评判,并以某钢铁厂2 650 m3高炉为实例对其软熔带位置状态进行综合评判,得出与现场实际情况反映的状态相吻合的评判结果。     

基于工艺状态计算的高炉煤气发生量软测量方法

描述了一种高炉煤气发生量软测量方法,通过冶金企业能源管控系统采集高炉运行数据对高炉运行状态进行计算,将状态分为休风、减风和正常三类,当高炉处于休风和正常状态时,建立基于高炉煤气产生机理的发生量软测量模型;当高炉处于减风状态时,通过互信息分析提取非线性特征向量,建立基于智能参数优化回归分析的高炉煤气发生量软测量模型。以某钢铁企业1号高炉为例对高炉煤气发生量软测量应用效果进行分析,结果表明该方法有效结合了高炉工艺状态和高炉炉况信息,软测量灵敏度高,结果准确,为煤气调度提供了很好的数据支撑。     

高炉风口回旋区大小的计算模型的研究

高炉是炼铁生产中的重要设备。高炉风口回旋区的大小及形状决定了高炉煤气的一次分布、反映了焦炭的燃烧状态、直接影响软熔带的形状和位置，高炉风口回旋区的大小的计算模型的应用对高炉生产实践具有重要的意义，为此，本文综述国内外关于回旋区大小的计算模型，为实际生产提供一些经验公式方面的参考。     

昆钢新区2500m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型

为了分析投产初期高炉炉缸炉底的温度分布情况,以经典传热模型为基础,采用有限元计算技术,建立了昆钢新区2 500 m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型。本模型以高炉开炉初期温度为基础,绘制出炉缸炉底温度场分布曲线,模型计算值与热电偶实测值相比,误差在-6.52%~+7.69%的范围内,表明模型计算较为准确。根据模型计算结果,提出了加长风口小套长度、提高鼓风动能和加大死铁层厚度等工作建议,为制定高炉合理的操作维护方针和完善高炉长寿设计提供重要参考。     

Modelling of Gas‐Powder Flow in a Blast Furnace

This paper presents a study of the gas‐powder flow in a slot type packed bed in order to investigate the distribution of powder flow and accumulation in an ironmaking blast furnace. The effects of operational parameters such as gas flow rate, and cohesive zone shape are examined. It is shown that a distinct and stable accumulation region can be formed in the low gas‐powder velocity zone in a bed with a lateral gas inlet. Also, the existence of a cohesive zone changes the powder accumulation pattern significantly. The inverse‐V cohesive zone leads to low accumulation in the bed compared to other cohesive zone shapes. A mathematical model is developed to describe the gas‐powder flow and powder accumulation. Its validity is verified by comparing the predicted and measured distributions of powder accumulation under various flow conditions.     

氧气高炉风口前燃烧带数值模拟

根据气膜传质控制理论,在物料平衡和能量平衡的基础上,建立了O2高炉风口前燃烧带数学模型,模拟了不同鼓风速度和O2湿度条件下风口前燃烧带内气体各组分浓度场和温度场分布情况。模拟结果表明：改变鼓风速度可以调节风口前燃烧带气体温度和浓度分布,从而调节O2高炉软熔带形状及煤气流分布;增加鼓风湿度可以降低风口理论燃烧温度,增大还原煤气中H2含量。     

“Redistribution” Effect of Lumpy Zone for Gas Flow in BF

 The gas flow from tuyere to raceway zone by blasting involves three distributional zones, such as dripping, cohesive, and lumpy zone. The gas flow distribution in lumpy zone directly affects the gas utilization ration and smooth operation in the blast furnace. However, the furnace closeness brings about great difficulty in the study of high temperature gas flow. The charging and blasting system affecting the gas flow and whether the top gas flow distribution could reflect its inner condition as well as the furnace state, such as hanging or scaffolding, which have become the main problems for the research on gas flow. Recently, several researches overseas studied gas flow distribution using the numerical simulation method; however, such a research was rare amongst the natives. In this study, the flow model of gas in cohesive and lumpy zone was established using the numerical simulation software and the gas flow distributions with uniform distribution of burden permeability, scaffolding of wall, and nonuniform charge level were analyzed. As a result, the effects of cohesive zone and lower parts on the gas flow are very limited and the charge level largely affects the distribution of top gas flow. Therefore, it was found that the distribution of top gas flow could hardly reflect the inner gas flow. The process is called “redistribution” effect, which means that the gas flow after passing through the raceway, dripping, and cohesive zone is distributed when it flows into the lumpy zone.     

"Redistribution" Effect of Lumpy Zone for Gas Flow in BF

The gas flow from tuyere to raceway zone by blasting involves three distributional zones, such as dripping,cohesive, and lumpy zone. The gas flow distribution in lumpy zone directly affects the gas utilization ration and smooth operation in the blast furnace. However, the furnace closeness brings about great difficulty in the study of high-temperature gas flow. The charging and blasting system affecting the gas flow and whether the top gas flow distribution could reflect its inner condition as well as the furnace state, such as hanging or scaffolding, which have become the main problems for the research on gas flow. Recently, several researches overseas studied gas flow distribution using the numerical simulation method; however, such a research was rare amongst the natives. In this study, the flow model of gas in cohesive and lumpy zone was established using the numerical simulation software and the gas flow distributions with uniform distribution of burden permeability, scaffolding of wall, and nonuniform charge level were analyzed. As a result, the effects of cohesive zone and lower parts on the gas flow are very limited and the charge level largely affects the distribution of top gas flow. Therefore, it was found that the distribution of top gas flow could hardly reflect the inner gas flow. The process is called "redistribution" effect, which means that the gas flow after passing through the raceway, dripping, and cohesive zone is distributed when it flows into the lumpy zone.     

高炉中心加焦对气流分布及煤气利用的影响

中心加焦可以减小中心区域的矿焦比,增加中心气流强度,形成倒V形软熔带,提高料柱的透气性;由于中心气流中CO含量高,焦炭的溶损少,颗粒进入炉缸时保持较大的粒度,提高死焦堆的透气透液性。中心加焦对高炉操作有很多积极作用,但中心加焦也会减小中心气流的利用率,提高燃料比。当中心加焦过量时,高炉内的气流分布出现异常,因此需要研究合理的中心加焦量以及中心加焦方式。利用Ergun公式,对不同中心加焦量条件下,高炉内的煤气分布、压差变化等参数进行计算,并根据煤气分布情况简单计算了中心加焦对高炉内煤气利用率的影响。根据计算分析结果,对高炉中心加焦量及中心加焦方式进行讨论。研究结果可以为实际高炉中心加焦操作提供理论参考。     

COREX熔化气化炉物料运动和气流分布

基于离散元数值计算方法(DEM),建立了熔化气化炉模型的离散元数学模型.应用此模型从颗粒尺度对气化炉3种软熔区域形状下的物料质量、运动速度、法向力、空隙度分布进行了研究.利用DEM计算空隙度数值,再结合计算流体力学软件对气化炉气流分布进行了计算.结果表明:软熔区域形状对气化炉料面形状和炉内下部法向力的分布影响很小,炉中...     

数学模型在宝钢高炉操作中的应用

论述了炉况判断GO-STOP模型、TC指数和炉温预报模型、软熔带模型、煤气流分布判断和布料控制模型的原理、建模方法及其在宝钢大型高炉生产操作中的应用情况。宝钢高炉生产不仅采用先进的自动化装备,而且从 1号高炉建设起即先后引进了8个先进的数学模型指导高炉操作。通过长期学习、消化,特别是近几年来对模型的改造和完善,并融人现代智能模型技术,大大提高了模型的精度和应用效果,这些模型为宝钢大型高炉实现长期稳定顺行、主要技术经济指标达到世界先进水平发挥了重要作用。     

高炉软熔带气体流动的数值模拟

建立了气体流动的二维轴对称数学模型,对倒Ｖ形软熔带附近的气体流动进行了数值模拟,用阻力比的概念分析探讨了软熔带附近的气体流动,形象地再现了软熔带对气流的二次分布。     

高炉内部气体流动与传热的模拟分析

分别建立了高炉内气体流动、传热的二维和一维数理模型,对高炉煤气流的流场、压力场和温度场进行了数值模拟,基于一维模拟温度结果预测了炉内气体成分变化,并分析了燃烧温度和鼓风速率对煤气流动及温度的影响。研究结果表明：简化的一维模型可适用于高炉煤气温度轴向变化的预测：鼓风速率和燃烧温度的变化影响软熔带的位置、炉内压力损失及炉顶煤气温度。在高炉实际操作中,合理的鼓风速率和燃烧温度是高炉炉况顺行的保障。