高炉风口焦炭粒度在线检测装置的开发

采用语义分割深度学习模型,开发了高炉风口焦炭粒度在线检测装置,可对所采集风口图像中的焦炭进行识别。将该装置应用于国内某钢厂2500m^3高炉全焦冶炼时期的风口焦炭粒度研究,得到了风口焦炭粒度及粒径分布,并在此基础上,修正了适用于该检测结果的风口回旋区焦炭带长度的计算公式。认为该装置为研究高炉内焦炭裂化机理及回旋区形成机理奠定了基础,同时也为采用机器视觉及深度学习在线检测复杂环境颗粒粒度提供了新思路。     

超大型高炉风口焦炭取样分析研究

为恢复炉况及探讨超大型高炉冶炼规律,对首钢京唐公司高炉进行了风口焦炭取样分析,研究了其入炉焦炭热强度与焦炭反应性、焦炭冷强度与焦炭耐磨强度之间的关系;探明了风口焦炭的粒度、劣化度及渣铁滞留量;探索了渣铁滞留量与渣铁体积、风口焦炭粒度、煤比及炉渣二元碱度的关系;分析了炉缸径向焦炭粒度分布、风口前高透气性区长度、炉缸透气性等;根据上述研究结果,提出了高炉操作建议并得到应用。实践结果表明:风口焦炭取样分析可以作为高炉操作调整的重要参考。     

风口取样装置在攀钢的应用

通过对高炉风口取样装置取出的焦炭的粒度、热性能、灰成份、碱金属含量的分析研究,分析结果表明,攀钢高炉风口回旋区长度约为2m,高炉风口回旋区沿径向上,焦炭灰分、碱金属、热性能都先变小后变大。随着喷煤量的增大,风口焦的平均粒度变小,回旋区缩短。     

高炉风口直径和风口焦炭粒度对高炉影响规律的研究

通过计算,研究了不同风口直径、风口长度和高炉风口焦炭不同粒度组成对高炉风口回旋区的径向长度、宽度、高度和体积的影响.     

鞍钢高炉风口焦炭取样研究

采用风口取样机对鞍钢高炉回旋区和死料堆进行取样,以探明同体积的高炉风口回旋区长度以及焦炭粒度和渣铁变化的区别,并指出,焦炭随着冶炼周期的增加在高炉中有劣化加剧趋势。     

鞍钢朝阳钢铁高炉风口内径向取样分析

 为了解炉内渣铁分布以及径向焦炭性能劣化状况,对朝阳钢铁公司1号高炉取样设备组成、现场安装以及风口内部径向取样过程进行了说明。对所取风口焦的成分、粒度组成、热态性能等进行检测,并对所取不同部位风口焦微观结构及石墨化程度进行分析,结果表明,1号高炉风口回旋区长度为1.7 m,风口焦平均粒度为16.12 mm,热态反应后强度为12.30%。对比鞍钢本部其他在产高炉,明显存在着回旋区长度偏短、风口焦粒度较小及热态性能较差等问题,焦炭性能较差是影响高炉稳定顺行的重要原因之一。     

宝钢焦炭在高炉内粒度降解

采用实验室模拟高炉局部条件和风口焦取样分析相结合的方法，研究了高炉中焦炭粒度降解的机理，及高炉喷煤量对焦炭粒度降解的影响。试验结果表明，在软融带焦炭内部结构被明显破坏，抗劣化能力下降；在风口回旋区焦炭磨损产生大量粉焦；此外随喷煤水平的提高，焦炭粒度降解程度呈明显增大的趋势，随着喷煤量的提高，焦发冷热强度必须与其相匹配。     

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。     

莱钢高炉风口取样研究

通过风口取样,对莱钢1#1 080 m3高炉风口区域焦炭、碱金属以及炉渣成分的变化情况进行了详细的检测分析。结果表明,在高炉结瘤操作时,高炉风口区焦炭粉化严重,死料柱的透气性与透液性差,风口焦炭碱金属含量增加;高炉炸瘤后,随着喷吹煤比的增加,风口焦平均粒度有减小趋势;风口焦样粒度沿高炉径向向炉缸中心减小;风口边缘渣碱度比靠近中心渣碱度低。     

高炉炉缸活性度初步研究

文章通过炉前风口焦取样分析,直观地确定了风口回旋区长度、以及喷吹煤粉燃烧率,对包钢高炉炉缸活性度研究以及提高煤粉的喷吹量研究有非常重要的指导作用。     

基于T-S模型的高炉喷煤协同优化控制策略研究

高炉炼铁过程通过增煤减焦实现节能减排目标,针对人工操作模式存在主观性、粗糙性和滞后性难以实现增煤减焦的问题,采用上下协同优化控制方法,一方面通过上部提前匹配减焦方式维持高温区热平衡,另一方面通过富氧鼓风保证下部喷入煤粉的高消化率,使煤粉在风口回旋区充分燃烧.进而从控制角度解析描述增煤减焦过程,将铁水温度的稳定控制问题转...     

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.      

Mathematical Model Development of Raceway Parameters and Their Effects on Corex Process

  Corex is an alternative ironmaking process and raceway is one of the important areas to maintain the stability of the furnace. The raceway parameters are well established for blast furnace operation. But for Corex process, it has not yet been established and optimized. Thus, a mathematical model was developed to determine various raceway parameters such as RAFT (raceway adiabatic flame temperature), tuyere gas velocity and kinetic energy. The model provides an idea about the raceway geometry, zone temperature and kinetic energy accumulated in tuyere gas. Besides, all the raceway parameters have been analyzed to find out their effects on the Corex process. It is found that RAFT influences the gasification reaction kinetics and higher RAFT generates more CO in reduction gas, which improves the metallisation degree of the DRI in shaft. It is also found that increased gas velocity and kinetic energy generate more fines and demand more coke to maintain char bed permeability. High coke rate increases the production cost and lowers the production of hot metal.     

高炉大量喷吹煤粉的探讨

通过煤粉燃烧研究成果和喷煤实践的分析得出如下初步认识：煤粉在高炉风口区燃烧过程与一般工业炉不同，因风速高，煤粉停留时间短，煤粉在风口前端很难达到较高燃烧率；氧煤枪对延长煤粉停留时间的作用有限，据国内外多数大喷煤量高炉的实践，２００ｋｇ／ｔ以下喷煤量不一定要使用氧煤枪，风口未燃煤粉并不可怕，因其气化率比焦炭高若干倍，能优于焦炭参加还原反应，有利于改善矿石高温性能，减少焦炭粉化和高炉顺行，粒煤具有节约     

提高喷煤量对高炉风口焦性状的影响

在不同喷煤比操作的宝钢高炉上进行了多次风口取样 ,对风口试样的性状、焦炭降解、未燃煤粉积存和炉缸现象等作了详细研究。结果表明 :随喷煤量提高 ,风口回旋区缩短 ,焦炭劣化加剧 ,煤粉消耗率下降 ,炉芯透液性变差。研究结果可以指导喷煤操作、监控焦炭质量、控制炉缸侧壁侵蚀等。     

韶钢大型高炉风口焦取样及分析技术研究

采用风口取样机对韶钢7号高炉回旋区和死料柱进行取样,对风口回旋区长度、炉芯透气透液性及炉缸活性、炉缸碱金属富集情况等进行了一系列的分析,指出焦炭热强度维持在65以上对高炉强化冶炼至关重要.