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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

高炉可视化与仿真技术的创新和实践

高炉可视化与仿真技术是监测高炉内装料和冶炼状况并用以指导高炉操作的新技术。高炉炉顶摄像仪和 热图像仪可在线观察炉内料面和炉顶设备的运行情况;激光探测仪可在线观察高炉生产时的料面形状;高炉风口 摄像仪实时观察高炉各个风口的工作状况与喷煤情况。利用激光技术进行开炉装料测量，得到装料设备的布料规 律;布料仿真模型可模拟高炉的布料和料面下降过程，用以检查和调整布料操作。高炉可视化技术已经在沙钢 5 800 m 3 高炉和中国大陆钢铁企业的500余座高炉以及中国台湾和国外钢铁企业的20多座高炉上得到应用。     

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.     

武钢有限7号高炉炉况诊断系统的开发和应用

开发了武钢有限7号高炉炉况诊断系统,包括炉顶料面雷达监测系统、炉身上部料层结构模型、高热负荷区域的铜冷却壁热面渣皮监测模型,以及武钢高炉专家系统中的过程参数计算、炉况状态的模式识别等内容,并建立了案例库和知识库.炉顶料面雷达监测系统和炉身上部料层结构模型能够直观反映高炉料面形状和上部炉料下降过程,为高炉调控布料提供了重...     

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。     

数字化布料技术在长江钢铁3号高炉的应用

长江钢铁新建3号高炉开炉装料过程中,采用了激光检测技术,根据料流宽度、料流轨迹、料面形状、FCG曲线等重要布料参数,制定了较合理的开炉布料矩阵;高炉点火后,随着风量、批重及焦炭负荷的增加,依据实际炉况变化及布料仿真数学模型的计算结果,通过定量化的布料数据分析,实时有效地对布料矩阵进行了调整。与传统的借鉴经验及定性摸索方式开炉相比,数字化布料技术更有助于操作人员定量化掌握布料规律,实现高炉顺利达产。     

无钟炉顶多环布料数学模型的开发

 将传统的炉料内堆角公式进行修正 ,此公式更符合高炉布料的实际;将上次布料的料面形状作为下次布料的初始料面,减小了初始料面对模拟结果的影响。模型可以模拟每一个布料角度（环位）的布料情况,清楚地模拟出布料矩阵改变时的料面形状,模型还实时显示最近3批料的矿焦比曲线,为程序的收敛性提供了验证,并为高炉操作提供了重要的依据。用本模型模拟的料面形状与开炉前实测料面形状基本吻合。     

炉顶料面监测装置在上钢一厂2500m~3高炉上的应用

在高炉冶炼过程中,炉料在炉内的径向分布直接影响着煤气流的分布,因此掌握和了解料面形状对控制煤气流分布以及改善高炉操作是十分重要的。传统的料面形状检测设备是在炉顶安装探尺,这种只能测量几个点的方法。难以准确地判断布料状况。特别是高炉大型化以后,迫切要求能检测出整个料     

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.     

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。     

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.     

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。     

DeviceNet网络在梅钢5号高炉的应用与研究

正在高炉冶炼过程中,高炉上料系统定期向高炉炉内布料,以维持高炉炉内料面在一定的水平。因此,对炉内料面的检测、布料角度及布料圈数的检测及控制显得尤为重要,其检测数据的及时性及准确性直接影响高炉炉况的稳定顺行。梅钢5#高炉于2012年6月投产,高炉容积为4 070 m~3。高炉上料控制系统为AB公司Rslogix5000系统。由于炉顶探尺、溜槽等现场设备与控制系统距离远,检测信号节点多,干扰源多,为了提高料面、布料圈数及布料角度的检测精度及可靠     

面向高炉布料操作优化的在线信息检测方法及其应用(上)

在高炉布料操作优化中,料面温度场分布、炉喉料层分布和高炉炉况是三类重要参考信息,本文针对这三类信息在线检测方法的研究现状进行了综述,并结合图像处理、机理分析、支持向量机和神经网络等多种先进技术,探讨了在常规检测设备条件下炉内信息的模型化检测方法和应用,最后展望了今后的发展方向.     

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     

高炉布料量变规律

一、前言高炉布料在炼铁生产中是调节炉况的主要措施之一。多年来高炉工作者在反复实践中已积累了丰富的经验,这些经验对现场生产一直起着积极的指导作用。但要进一步研究布料对炉况的影响确有很多困难,有时为了知道生产过程中的料面形状,往往需要仃炉到炉口直接观察料面,由于仃止上料后料面继续下降,这种观察的料面仍然是不准确的。近几年来,虽然有很多人对高炉布料过程进行过研究,但没有抓住矛盾的实质,因此得到的结果是理论脱离实际的。随着炼铁生产向近代化