分形理论分析风口回旋区的边界

基于分形理论更能准确的界定风口回旋区边界。建立COREX熔化气化炉的半周三维冷态模型,利用高速摄影的方法跟踪冷态模型内示踪粒子的运动,得到冷模型观察面板处风口回旋区的颗粒运动信息。通过对大量颗粒运动信息的处理得到风口回旋区范围的颗粒速度标量场,最后运用分形理论对利用不同颗粒速度大小等值线界定的回旋区边界的“不规则”程度进行了研究。结果表明：在回旋区内部颗粒快速运动的空腔区,分维数基本不变,且接近于欧几里得维数1;在停滞区,分维数也基本不变,其数值大致为1.4;从空腔区到停滞区分维数逐渐增大;将停滞区分维数基本不变的速度值作为界定回旋区边界的标准,可以确定回旋区的形状和大小,并可通过余维相加定律计算出三维风口回旋区的内表面积;为风口回旋区的宏观动力学计算以及数值模拟提供准确的边界条件。     

高炉风口回旋区颗粒运动的DEM-CFD数值模拟

为了模拟风口回旋区内焦炭颗粒的运动情况,建立了DEM-CFD耦合模型。模型充分考虑了颗粒与气体之间的曳力、压力梯度力、虚假质量力、升力等相间力,对回旋区形成过程及大小进行了颗粒尺度的分析,用数值模拟的手段获得风口回旋区颗粒运动的回旋趋势,得到此处颗粒的速度矢量场、气相体积分数、颗粒速度标量云图。结果显示4s时回旋区在风口前形成且稳定,靠近回旋区中心颗粒运动速度最大,远离回旋区中心的颗粒速度减小。计算结果同物理模拟的结果是一致的。     

高炉风口回旋区系统的模拟

因为鼓风是预热、还原和熔化铁矿石所需要的热气体的来源,所以鼓风在各风口均匀分配是高炉顺行的重要前提.而回旋区产生的热气流在高炉边缘分布不必均匀.为了研究和分析风口参数和边界条件变化的影响,开发了一种用于风口回旋区系统的模型,对风量、风压、风口直径和喷吹还原剂的燃烧率等变量进行了研究.同时还开发了一种用于实时跟踪风口情况变化的模型在线版本.     

高炉风口回旋区测温技术研究

开发研制了高炉风口回旋区非水冷快速测温枪和风口风管组合电偶测温枪。研究结果表明，应用此测温系统对高炉风口、风管和回旋区进行测温分析准确可靠，简单易行。     

影响熔化气化炉风口回旋区因素的物理模拟

以COREX实际尺寸和操作参数为基础,假设回旋区内只有气、固两相,根据相似准则建立了COREX熔化气化炉模型用以研究回旋区.实验采用聚乙烯粒子作为模型的填充物料,并用红色粒子作为示踪粒子,研究了回旋区的形成过程;通过颗粒速度场确定的回旋区边界,分析了风速、排料速度(焦炭燃烧速度)、料层高度等因素对回旋区大小的影响.     

高炉风口回旋区特征的研究现状

高炉风口回旋区是高炉内的重要反应区域,回旋区的形成和反应情况,将直接影响着高炉下部煤气的分布、上部炉料的均衡下降以及整个高炉内的传热传质过程,因此,对高炉风口回旋区特征研究对创造最佳化的高炉冶炼条件具有相当重要的意义。     

熔融气化炉风口回旋区冶炼特征的数值模拟研究

相比于高炉风口喷吹富氧热风,熔融气化炉风口采用常温纯氧,使得炉内质量、动量、热量的传输以及煤气流分布等冶炼特征与高炉存在较大差异.通过建立熔融气化炉风口回旋区二维数学模型,系统考察熔融气化炉风口回旋区内速度分布、温度分布及气体组分分布的冶炼特征.结果表明:在气固相热交换及焦炭 (或块煤形成的半焦) 燃烧反应的综合作用下,熔融气化炉风口回旋区内气体温度迅速升高至3 500 K以上;此外,风口前端存在小规模的气体循环流动现象,故风口前端扩孔破损现象严重,进而导致非计划休风率较高;为减少此类休风现象,可适当额外喷吹富氢燃料性气体 (天然气、焦炉煤气),不仅能降低风口回旋区内气体温度,更可替代部分固体燃料,并充分发挥其中H₂的高温还原优势,提升熔融气化炉冶炼效率.      

高炉风口回旋区深度直接测量方法的研究

高炉风口回旋区深度是高炉实现最佳冶炼的重要参数之一。简要介绍了回旋区深度理论建模计算、经验公式计算的研究及不足,同时介绍了炉芯取样、风口探针、激光雷达、微波雷达等几种风口回旋区深度直接测量技术的测量原理及应用现状。通过对各种直接测量技术的分类讨论和优劣对比,得出微波测量是1种较为有效的回旋区深度测量方法。在完善各种回旋区深度直接测量方法的同时,建议结合CCD成像等其它监测系统同步完成风口多项指标的测量。     

基于数字图像处理的高炉风口回旋区的监测

建立了基于数字图像处理的高炉风口回旋区实时监控系统,为高炉操作者提供了直接观察高炉内部燃烧状况的"眼睛".探讨了建立火焰燃烧温度场的算法,并应用于燃烧火焰图像的实例计算,得到了火焰内部温度场的分布.     

Definition of Raceway Boundary Using Fractal Theory

The particle velocity contours were obtained by tracking the tracer particles in the raceway region of the COREX melter gasifier model and the contours were irregular.According to the fractal theory,the fractal dimensions of different particle velocity contours were determined.Through the analysis of the fractal dimensions,a new method for precise determination of the raceway boundary was proposed.The results show that,when the velocity is less than 0.18m/s,the particles are located in the stagnant zone and the fractal dimensions of particle velocity contours are almost constant as 1.41;when the velocity increases from 0.18 to 0.83m/s,the particles are located in the rapid movement zone and the fractal dimensions decrease gradually from 1.41 to 1.05;when the velocity is greater than 0.83m/s,the particles are located in the cavity zone and the fractal dimensions are again almost constant as approaching to 1.00.Therefore,the velocity contour of 0.18m/s,which is critical to distinguish the rapid movement zone and stagnant zone,can be used to define the raceway boundary.Based on this method,the effect of blowing rate on raceway size was calculated and the results show that the penetration depth and height of the raceway increase with the increase of blowing rate.     

利用数字图像处理技术测量几何尺寸

针对传统接触式尺寸测量方法的缺点,探讨利用数字图像处理技术进行几何尺寸测量的方法,为产品的尺寸测量提供实时、快速、有效、经济的测量途径.给出了利用数字图像处理技术进行非接触式尺寸测量的方法,它包括图像的预处理,二值化,图像分割,轮廓线条的提取、拟合、光滑,系统的标定,尺寸的计算等.并从理论和实践上证明该方法的可行性和正确性.     

OpenCV技术在数字图像处理中的应用

OpenCV是开发的C源码,基于Intel处理器指令集开发的优化代码,具有统一的结构、功能定义、强大的矩阵计算能力以及方便灵活的接口等特点,实现了实时的图像处理和计算机视觉方面的通用算法.OpenCV包括CV模块、CVAUX模块、CXCORE模块、ML模块和HIGHGUI模块,有间接存取、直接存取和带指针直接存取三种存取方式.     

数字图像技术在棒材自动计数装置中的研究

利用数字图像处理技术[1]在棒材自动计数装置方面的研究,目前基本上是采用对捆装棒材横断面图像进行各种数学形态学方法[2]的处理,其结果在很大程度上依赖于图像本身的质量和所采取的图像处理算法。根据图像处理技术中的投影[2]原理,并结合生产特点改进设计方案,提出一种新的图像处理方法,可以大大提高棒材自动计数的准确度。     

金相检测图像数字化处理系统的建立及其应用

显微镜光学图像利用数码技术实现“图像信息采集→计算机处理与转存→打印输出”的连续过程,从而代替了传统的胶片照相和暗室作业。实际应用表明,即便是在放大1000倍下拍摄的数码显微图片,其组织形貌、细节、层次仍很清楚,可以满足一般金相检测对图片的要求,而且提高了金相图片制作的工作效率,节约了图片制作的成本,便于图片的交流、保存与查阅。     

Radiant Image Simulation of Pulverized Coal Combustion in Blast Furnace Raceway

The numerical si mulation of combustion processhas been performed[1,2],but thereis still no suitabletemperature measuring technique for three-di men-sional analysis[3].Nowadays,the radiant i mage pro-cessing technique has been developed at home and a-broad[4,5].The relation between radiant i mage andpulverized coal combustion process in blast furnaceraceway was studiedin present work withthis meth-od to examine three-di mensional temperature distri-butionin blast furnace raceway.1Radiant Image…     

图像处理技术在连退生产中的应用

介绍了图像处理技术在宝钢的应用情况,并重点介绍了Canny算法在连退带钢跑偏监控系统中的实现过程。系统将Canny算法、种子生长方法、Hough变换应用在带钢边缘提取定位中,取得了较好的效果;为记录带钢跑偏时带钢运行录像和相关数据提供了依据,实现了带钢运行自动监测报警,满足了生产现场的需求。