高炉料面结构对煤气流分布影响的模拟

高炉上部操作引起的料面形状变化会直接影响炉内煤气流的分布,而煤气流的分布也会直接影响炉内煤气利用率及高炉顺行.为研究高炉不同料面形状对炉内煤气分布的影响规律,建立三维高炉数学模型,对不同形状的料层分布情况进行了计算.结果表明：“V”形料面和“平台+漏斗”形料面都是发展中心气流的料面结构;在“V”形料面下,随着料面倾角的增大,高炉炉顶中心的煤气流速也增大;与“V”形料面相比,“平台+漏斗”形料面的高炉中心煤气流速减小,而边缘煤气流速增大,整体上煤气流分布更加均匀.     

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。     

炉顶摄像监测装置在莱钢750 m3高炉上的应用

在高炉冶炼过程中,炉料在炉内的分布直接影响煤气流的分布,因此掌握和了解料面情况对控制煤气流分布以及改善高炉操作是十分重要的。传统的检测设备是在高炉炉顶安装探尺或十字测温装置,这种测量几个点或某一方向温度分布的方法,很难准确地判断高炉布料情况。随着高炉技术的不断进步,迫切需要能检测出高炉料面形状及煤气流分布状况的设备,以便指导高炉操作,炉顶摄像监测装置便是一种能在高炉正常生产条件下在线观察炉顶设备运行状况和炉内料面情况的摄像装置。为此,我厂分别在2001年     

高炉料层形状仿真系统的开发及应用

高炉布料的层状结构很难进行直观观测。通过分析高炉布料规律,找出炉料落点位置,确定料面基本形状,并进行变形和修正,就可以计算出料层形状结构数据,从而达到高炉布料料层形状仿真的效果。该系统的实时在线运行具有重要意义,有助于高炉操作人员了解高炉炉内料面情况,指导高炉操作人员制定高炉布料方式,使炉内料面得以合理分布,改善冶炼状况,保证高炉稳定顺行。     

宝钢一高炉料钟布料模型的研究和应用

高炉炉喉料面形状对高炉煤气流分布有着重要影响,因此调整炉顶布料参数并控制料面形状是调节高炉煤气流分布的重要措施.文章介绍了宝钢股份公司一高炉炉顶布料模型的主要试验和理论基础,展示了模型的主要显示界面和布料参数,并分析了该模型的一些使用效果.     

无钟炉顶料面形状检测及平台的形成

 根据无钟炉顶颗粒运动数学模型,结合炉料在高炉内的堆角,建立了高炉内料面形状数学模型。针对高炉布料过程生产者无法直接观察炉内料面形状和料层厚度等信息,利用激光测试技术,提出新的料面形状测量方法。结合国内某钢厂2580m3高炉的参数,利用激光测试新方法,测试高炉开炉过程中的料面形状。根据料面形状的测试结果,得到高炉不同布料矩阵对应的料面平台。     

面向高炉布料操作优化的在线信息检测方法及其应用（下）

2炉喉料层分布检测 炉喉料层分布是否合理,直接影响高炉软熔带形状和炉内反应,因此炉喉料层分布是高炉布料操作的一个主要参考信息.     

三维激光扫描技术在高炉料面测量中的应用

兴澄特钢新1号高炉在开炉装料过程中,首次应用了三维激光扫描技术对高炉料面进行测量。实践表明,通过三维激光扫描技术获得的高炉圆周三维料面信息,比二维料面轮廓得到的料面数据更多,不仅弥补了国内高炉开炉二维测量方法的缺陷,尤其是判断十字测温对料面煤气流分布的影响,而且可以轻松实现实时量取各个位置的距离和角度,分析出圆周料层全部位置的炉料负荷和料面形状,更能真实地反映料面的实际形状,更准确、直观地确定料面的矿焦厚度和炉料的透气性,并可以任意实时获取需求数据,满足分析高炉炉况的要求。     

炉顶红外热成像系统在高炉的应用

高炉炉顶成像系统是监控检测高炉的主要设备之一,实施对高炉上部料面环境的监控。监控范围包括高炉内部料面形状、气流情况、溜槽、溜槽布料情况、探尺、喷咀、喷水、冷却壁等炉内设备的实时工作情况。通过对原有高炉炉顶成像系统存在的问题进行分析,探讨成像系统的改进措施,介绍了应用新型高炉炉顶热成像仪系统后的效果。对及时了解和掌握高炉炉喉的料面情况及煤气流的分布状况,调整高炉操作,维护炉况顺行和稳定,改善各项技经指标起到重要作用。     

料面形状与高炉操作关系的探讨

炉喉料面形状在一定的炉顶设备和原料条件下与高炉操作制度关系极大。近几年来,我们除在休风时观察料面外,还进行了炉喉料面倾角的简易测定。本文就料面形状与高炉操作关系提出一点粗浅的认识。一、料面形状简易测定方法     

料罐中料面形状及颗粒偏析对布料的影响

由于炉料颗粒尺寸不均,使得炉料装入料罐以及高炉内出现偏析情况。料罐内颗粒的偏析会影响高炉内颗粒的分布,颗粒的偏析会对高炉内的煤气流的分布以及高炉顺行产生影响。为了研究高炉装料中的颗粒分布情况,本文结合高炉模型实验,在实际高炉开炉装料过程中,分别测试了料罐内的料面形状,颗粒分布以及高炉内的颗粒分布情况。并根据测试的结果,提出了减少颗粒偏析的方法。     

基于遗传算法的高炉布料矩阵的优化计算

高炉装料制度是复杂高炉炼铁中调节炉况运行状态的重要上部调剂手段,炉料在布料矩阵操作参数下在炉喉处所形成的空间分布是影响炉内煤气流分布和高炉炉况波动的重要因素之一。合理的调控与优化高炉装料所产生的料面形状,给出布料矩阵优化计算的理论依据,是保证高炉稳定顺行,提高资源利用率和减少污染物排放的有效途径。结合无钟炉顶的设备结构与布料工艺,针对期望料层厚度分布研究布料矩阵的优化计算方法,进行完善与改进;同时以期望料面输出形状为设定目标,建立了期望料面输出形状优化模型并通过遗传算法实现对布料矩阵的优化计算。最后,通过工业过程的实测数据对PSO优化方法和遗传算法优化方法进行对比验证,结果表明,使用基于遗传算法的优化模型能够有效地制定布料矩阵,符合期望目标。     

蒙古铁矿块矿直接入炉基础冶金性能

摘要：高炉装料制度是复杂高炉炼铁中调节炉况运行状态的重要上部调剂手段,炉料在布料矩阵操作参数下在炉喉处所形成的空间分布是影响炉内煤气流分布和高炉炉况波动的重要因素之一。合理的调控与优化高炉装料所产生的料面形状,给出布料矩阵优化计算的理论依据,是保证高炉稳定顺行,提高资源利用率和减少污染物排放的有效途径。结合无钟炉顶的设备结构与布料工艺,针对期望料层厚度分布研究布料矩阵的优化计算方法,进行完善与改进;同时以期望料面输出形状为设定目标,建立了期望料面输出形状优化模型并通过遗传算法实现对布料矩阵的优化计算。最后,通过工业过程的实测数据对PSO优化方法和遗传算法优化方法进行对比验证,结果表明,使用基于遗传算法的优化模型能够有效地制定布料矩阵,符合期望目标。     

高炉检测技术的新进展(上)

高炉是钢铁联合企业的咽喉,能耗最大。高炉本身是一个密闭反应器,除风口可观察外,只有借助于各种仪表综合分析,才能判断炉况并采取有效的措施。现代高炉检测的发展主要集中在:(1)开发更多的检测项目;(2)使用微型计算机作运算和补正以提高检测精度(新开发的检测装置有90%带微型机);(3)开发设备诊断技术。一、料面形状的测量最新的测量料面形状的方法如图1所示。其中YAG型激光式高炉料面形状测量仪(图2)是利用三角测量原理。方向     

基于遗传算法的高炉布料矩阵的优化计算

摘要：高炉装料制度是复杂高炉炼铁中调节炉况运行状态的重要上部调剂手段,炉料在布料矩阵操作参数下在炉喉处所形成的空间分布是影响炉内煤气流分布和高炉炉况波动的重要因素之一。合理的调控与优化高炉装料所产生的料面形状,给出布料矩阵优化计算的理论依据,是保证高炉稳定顺行,提高资源利用率和减少污染物排放的有效途径。结合无钟炉顶的设备结构与布料工艺,针对期望料层厚度分布研究布料矩阵的优化计算方法,进行完善与改进;同时以期望料面输出形状为设定目标,建立了期望料面输出形状优化模型并通过遗传算法实现对布料矩阵的优化计算。最后,通过工业过程的实测数据对PSO优化方法和遗传算法优化方法进行对比验证,结果表明,使用基于遗传算法的优化模型能够有效地制定布料矩阵,符合期望目标。     

并罐式无钟炉顶布料料面中心研究

并罐式无钟炉顶的布料操作会产生蛇形偏析,形成不均匀的料面形状,导致料面透气性调节失控的问题。通过开炉布料料面形状的测试结果可知,并罐式无钟炉顶料面中心与高炉中心不重合,料面中心发生偏移。为了研究无钟布料过程中的料面分布情况,通过建立数学模型,计算炉料颗粒在高炉料面周向上的落点分布,根据落点分布得到料面对称中心位置,并将计算结果与开炉料面形状测试结果对比。根据分析计算结果,从理论出发,提出减小布料过程料流偏析的措施和建议。     

无钟高炉布料过程料面形状的数学模型

高炉装料过程中炉料在炉喉的空间分布是影响生铁产量、煤气流分布和炉况稳定顺行的主要因素。布料矩阵是调节炉料在炉喉空间分布的操作变量,是一个同时包含连续变量和有界离散变量的控制序列,高炉装料过程所形成空间分布是一个由分布函数描述的料面。由于缺少布料矩阵与装料形状之间的过程模型,布料矩阵往往为定常参数,布料矩阵的制定和调整仍由炉长凭经验操作。这种操作模式不能及时地调节炉况实时运行状态,给高炉稳定顺行和高炉稳产带来较大的负面影响。针对高炉装料过程中布料矩阵与装料形状之间的数学描述,在深入了解高炉装料过程的基础上,根据质量守恒规则,料堆形状描述和炉料落点位置构建了一种基于布料矩阵描述的高炉装料过程模型。最后,通过基于工业过程的仿真实验对本文所提的模型进行了测试,结果表明该模型可以有效地描述高炉装料过程布料矩阵与料面形状之间的关系。     

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.     

高炉雷达料面成像系统的设计与实现

针对高炉生产现场实时确切掌握高炉内部料面形状分布和变化的迫切需要,建立基于图像处理的高炉料面在线检测模型,并基于雷达物位计、数据采集卡、PLC控制系统和上位机进行了系统集成。综合曲线放样建模和曲面拟合或插值的优缺点,建立基于专家系统带权值的双算法综合料面生成模型,采用最小二乘法曲面拟合算法和NURBS曲面全局插值算法进行曲面拟合,生成料面,通过合理选取雷达数量,选定雷达检测点,最大程度地使雷达测量结果逼近实际料面情况。     

鞍钢2580m^3高炉布料料面数值模拟与分析

根据鞍钢高炉布料溜槽的特点,开发了高炉炉料落点数学模型,提出了料面形状数学模型求解方法,并应用该模型定量分析了鞍钢5^#高炉(2580 m^3)料面形状和径向矿焦比情况,得出高炉炉喉中心部位焦层厚度大,中心加焦面积广,中心区域矿焦比高,易造成高炉燃耗高、稳定性差,甚至引起高炉崩料或悬料。