高炉炼铁大数据技术的发展现状与思考

因缺少废钢资源,我国钢铁生产将长期采用高炉-转炉长流程工艺,高炉操作至今仍主要依赖于人类专家的经验。从高炉数学模型、炼铁知识获取与应用、过程数据的获取等方面阐述了高炉炼铁大数据技术的发展现状,并提出了推进高炉炼铁大数据技术的思考。认为各种类型的数学模型是工业软件,在炼铁大数据技术中处于核心地位,但需要针对不同高炉的具体条件研究开发;对高炉内衬工作状态、炉缸内渣铁蓄积量、风口回旋区煤气焦炭,以及滴落带渣铁行为等的在线监测需要先进的检测技术;加强高炉下部焦炭降级行为的研究是高炉炼铁大数据技术发展的迫切需要。     

大数据赋能高炉炼铁智能应用

大数据是具有获取、存储、整理、分析数据等功能的合集,大数据分析挖掘数据规律能够帮助企业制定科学的发展战略,推动产业发展创新驱动模式。本文探讨了大数据对于企业发展信息化、数字化的推动作用,指出了发展大数据分析技术融入高炉炼铁生产应用的时代需求,简要概述了大数据分析技术的重心和应用于高炉炼铁的分析挖掘流程,剖析了大数据分析在高炉炼铁中的应用价值。在炼铁智能平台构建、高炉炉温预测、高炉铁水质量预测、高炉炉缸侵蚀判断方面,阐述了大数据在高炉炼铁中的多项应用。展望了大数据赋能后高炉炼铁在炼铁大数据分析模式、炼铁数据仓库融合架构、算法与炼铁智能控制结合、炼铁数据资源平台化、炼铁工业互联网的发展趋势。通过先进的大数据信息技术与高炉炼铁产业深度融合,高炉炼铁行业将朝着智能化、绿色化、数字化、一体化的发展方向实现新突破。     

高炉炼铁工业互联网平台的应用

 随着工业互联网平台技术的不断提升,高炉炼铁领域的数字化和智能化升级势在必行。为了解决高炉炼铁信息自动化体系在数据采集、存储、分析及应用等方面存在的问题,迫切需要构建高炉炼铁工业互联网平台。论述了工业互联网平台的发展现状,针对高炉炼铁领域的数据分析挖掘需求,搭建高炉炼铁工业互联网平台。阐述了平台整体架构中边缘层、基础设施层、平台层和应用层的结构逻辑,通过工业互联网技术实现数据传输、存储、处理、调度、业务建模、数据交互分析、智能应用等多项功能。探讨了基于平台以解决生产实际痛点为出发点的智能应用的建立过程。高炉炼铁工业互联网平台的建立对炼铁工业的转型升级具有重要的现实意义。     

高炉炼铁智能化发展的研究现状与展望

长期以来,传统的高炉炼铁工艺存在着能源消耗高、污染严重等问题。随着“双碳”目标政策的提出,如何利用智能制造技术实现高炉冶炼高效、环保的可持续发展已经成为高炉工作者的研究重点。从高炉炼铁智能化发展现状作为切入点,详细地从智能预测、模拟仿真、专家系统以及互联网平台几个方面进行了阐述。即以高炉炼铁现场数据为基础,分别探讨高炉运行状态预测和模拟仿真在高炉中的应用,为高炉炼铁智能化控制提供决策支持;建立高炉炼铁工业可视化平台,实现高炉炼铁生产过程的全面监控和管理;最后,综合当前研究现状,结合大数据技术和炼铁工艺,从高炉炼铁数据治理、专家知识库的建立、智能化平台的建立等几个角度进一步展望了高炉炼铁智能化的发展。     

高炉炼铁设备的故障诊断及处理措施

高炉炼铁是钢铁行业发展的重要内容,高炉炼铁设备的正常运行对钢铁生产工艺以及整个流程保障而言也具有其重要意义.由此,文中通过分析高炉炼铁设备常见故障内容,对其处理措施进行探讨.了解到高炉炼铁设备一些常出现的故障因素,使用好新的故障排除方法,加强对于其转子不平衡、齿轮故障、滚动轴承故障分析.在钢铁企业生产过程中筑建起新的故障诊断防控线,基于改造与提升技术完成钢铁企业生产内容的优化.通过不同设备故障诊断管理,实现钢铁企业工业水平提升.     

炼铁高炉炉缸安全运行评估技术研究

针对当前炼铁高炉安全运行评估技术无法对炉缸内衬腐蚀数据状态进行分析,导致评估结果可靠性较差的问题,设计新型炼铁高炉炉缸安全运行评估技术。通过炉缸内衬腐蚀数据采集与计算、安全运行评估指标数据处理以及构建炼铁高炉炉缸安全运行评估模型三部分,完成炼铁高炉炉缸安全运行评估技术设计过程。构建应用测试环节,对此评估技术的使用效果加以分析。通过测试分析可知,此技术的使用效果优于当前技术,可对其进行推广。     

本钢高炉智能管理系统的研发与应用

结合本钢高炉基础监测及信息化基础条件，应用工业传感器、数据采集、工业建模等技术构建高炉智能系统，打破了高炉生产现场数据孤岛，推动了炼铁技术从“经验式炼铁”向“数字化炼铁”的转变，提高现场高炉异常工况的诊断、预判、处理能力，促进了板材数字化、标准化、智能化的炼铁技术体系建立，为炼铁行业智能制造落地应用树立了一个标杆。     

杭钢1号高炉计算机系统应用及效益

杭钢１号高炉炼铁优化操作计算机系统由一套集散控制系统和两台工控机组成。它替代了常规高炉生产过程中仪表监测温度、压力、流量等各类信息，由各种数学模型与管理软件构成的“软件仪表”，在线全方位参与了炼铁生产的技术分析、工艺计算、炉况判断、系统优化、生产统计、成本管理等项工作。该系统在线运行两年多来大大改善了１号高炉的技术经济指标，取得显著的经济效益。     

武钢4#高炉布料齿轮箱在线状态监测与分析诊断系统

介绍齿轮箱在线工况监测与故障分析诊断系统的设计思路，基本构成以及主要功能。系统采用工业控制计算机实现齿轮箱工况的不间断连续监测，并应用于炼铁高炉布料器齿轮箱的工况在线监测与分析诊断。提出了综合应用齿轮箱振动信息以及电机电流进行分析诊断的方法，为低速齿轮箱的故障诊断提供了一条可行的途径。     

高炉炼铁过程中炉顶温度和压力的控制方法研究

在钢铁生产中,高炉炼铁是一个至关重要的环节。高炉的稳定运行对于保证钢铁生产的连续性和质量至关重要。而炉顶温度和压力的控制则是实现高炉稳定运行的重要手段之一。本文首先介绍了炉顶温度和压力的关系,以及它们对高炉炼铁过程的影响,综述了炉顶温度和压力的控制方法,并详细阐述了炉顶温度和压力的监测方法、控制方法及其优缺点以及优化控制方法。最后,文章总结了炉顶温度和压力的控制方法研究的现状,并提出了未来的研究方向。随着科技的不断进步和研究的深入,期待更加精确和智能的控制方法的应用,以推动高炉炼铁技术的进一步发展和提升。     

基于高效冶炼的高炉智能控制系统分析

实现高炉的智能控制一直是炼铁工作者的梦想,近30年来对高炉智能控制进行了大量研究和实践.由于高炉过程控制的复杂性,已经开发的系统在单个功能的智能控制方面有所突破,但很难获得一个能够在线长时间稳定运行的高炉智能控制系统.立足于高炉高效冶炼的需求,就智能控制涵盖的范围、内容、运行要求和应该解决的问题等方面进行了探讨,提出了...     

基于FEA和DNN的高炉炉缸侵蚀状态监测模型

现阶段，国内高炉的自动化程度已基本覆盖正常生产需求，对于高炉炉缸部位的监测手段大多采用热电偶温度监测技术实现，而由于高炉生产工艺的复杂性和生产环境的恶劣性，高炉炉缸内部直接监测手段几乎无法实现，因此采用智能模型对炉缸侵蚀状态进行监测成为高炉炼铁发展的新趋势。简述了高炉炉缸砌筑的结构，结合高炉生产特点确定炉缸区域的传热模型及求解条件。利用正交试验法实现高炉炉缸不同侵蚀状态的划分和组合，得到共59组炉缸侵蚀形状样本且边界形貌基本覆盖训练全域。将1 150℃等温线作为炉缸侵蚀线，利用有限元算法完成不同炉缸侵蚀状态下温度场的可视化并构建炉缸侵蚀样本数据库实现炉缸炉底侵蚀样本的采集。通过深度神经网络模型建立热电偶数据和炉缸侵蚀边界的对应关系，拟合优度R²达到0.802,相较于随机森林算法、BP神经网络算法、单独线性回归组合算法拟合优度分别提高56.64%、26.50%和84.37%,达到指导生产的精度要求。对比利用停炉前实际数据监测侵蚀形貌结果和停炉后的实际侵蚀状态，得出侵蚀监测结果符合实际炉缸侵蚀状态形貌的结论，验证了炉缸侵蚀状态监测模型的可靠性。利用高炉炼铁工业互联网平...     

基于数据挖掘技术的高炉分析与诊断专家系统

结合高炉工艺特点和生产实际,通过对引进高炉专家系统的分析比较,提出在数据挖掘的基础上,运用炼铁工艺计算模型和数据统计原理建立高炉在线分析与诊断专家系统的方法,同时开发了出铁管理等具有自身独特特点的炉况分析和监控模式。实践证明：系统能准确反映高炉生产操作与运行情况,提供有效的操作指导,推进高炉各项指标持续提升,为高炉的稳定顺行、低硅冶炼发挥了重要作用。     

VG PRIMA质谱仪在高炉炼铁工艺中的应用

介绍了英国VG公司生产、艾文思公司集成的Thermo ONIX系列工业在线过程质谱仪VG PRIMA δB的原理及其在高炉炼铁过程中的实际应用，提供了气体成分分析的典型精度及质谱仪的取样系统和通信系统。与传统分析手段相比，该质谱仪可以缩短成分分析时间，实现连续在线分析，并将分析数据远传到控制室。可广泛应用于具有腐蚀、危险的环境中，尤其适用于钢铁工业。     

炼铁优化专家系统在济钢高炉的应用

概述炼铁优化专家系统在济钢第一炼铁厂1^#高炉上的应用情况。增加2台工业PC作为优化站,与已有计算机系统组成高炉控制室的计算机局域网。通过深入开发系统优化软件模块,实现高炉冶炼过程的在线优化、智能化操作与管理,进而实现炼铁厂的数据资源共享与管理的优化决策。     

基于参数优化SVR方法预测高炉煤气利用率

高炉煤气利用率是反映高炉能耗的重要指标,其预测控制对炼铁过程的节能降耗具有重要意义.利用某高炉在线采集的数据对煤气流温度分布和高炉煤气利用率的关系进行研究.首先,对高炉煤气利用率数据和能够实时反映煤气流分布的炉喉十字测温数据中的缺失值进行多重插补填充,并利用分位点计算煤气流分布的经验分布函数,得到测温数据的小时分布概率...     

炼铁新技术及基础理论研究进展

从炼铁新技术及基础理论研究方面介绍了烧结球团提质降耗新技术、焦炭在高炉内行为解析研究、高炉喷吹清洁燃料技术、高炉长寿技术、高炉炼铁数据建模技术以及冶金尘泥再处理技术。从基础研究出发,提出了目前最具有潜力的炼铁新技术;然后在国家碳中和战略的大背景下,综述了目前国际上的非高炉炼铁技术研究进展,为我国低碳炼铁发展提供依据;最后从最新微观研究手段出发,介绍了目前炼铁研究领域在微观尺度的研究进展,多尺度综合调控研究高炉炼铁过程机理,为未来低碳炼铁发展方向提供思路。      

鞍钢鲅鱼圈1号高炉长期护炉操作实践

针对鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司炼铁部1号4038m3高炉炉缸环炭温度升高,炉缸存在安全隐患的情况,采取了改造炉缸冷却系统、增加在线监测设备、长期坚持精料方针和优化高炉操作制度等措施,有效控制了炉缸环炭温度,护炉效果良好,实现了长达6年的护炉期内,高炉安全稳定运行。     

2500m^3高炉循环冷却水系统水质控制分析

通过对马钢2#500m^3高炉循环冷却水实际运行、控制情况的分析,总结了高炉循环冷却水在运行过程中水质稳定的运行管理在线监测与控制,以及系统杀生的过程管理等,分析了系统存在运行管理中的不足。采取措施提高高炉循环冷却水在线运行控制的效果与水平,为高炉的稳定运行提供了良好的外部环境。     

高炉炉顶液压系统油液在线监测与自维护技术的研究

阐述了高炉炉顶布料设备的结构、料流阀工作原理及其对液压系统的要求,分析了油液污染对高炉正常运行的影响,研究了高炉炉顶液压系统油液在线监测与自维护技术的工作原理、系统组成及功能。研究结果表明,油液在线监测及自维护技术可大量减轻工人的劳动量,改善高炉炉顶液压系统的运行环境,减少液压元件的磨损,同时保证高炉的安全运行。