链箅机--回转窑氧化球团热工操作分析

论述了采用链苒机-回转窑工艺生产氧化球团热工系统的基本特点和基本热工制度、风流匹配；分析了生球的在链算机内进行干燥、预热及氧化的各段合理温度要求、调节温度故障的措施和有效预防破坏性高温停机的对策；探讨了干球在窑内不同部位的焙烧温度、火焰操作以及窑头出现止压的预防和控制办法。同时，对采用2段鼓风式环冷机冷却时，热球达到允分氧化与完全冷却的风温、风世的匹配进行了优化。     

球团矿焙烧过程温度智能化控制技术

通过数据分析确定球团焙烧因素的相关性,制定模糊控制规则,结合PID算法实现焙烧温度智能化调节.该控温方法有效解决球团焙烧过程随时间和生产的热传导模型不恒定、迟滞性强的控制问题,在连续生产情况下各个焙烧环节温控精度±10℃,球团矿转鼓指数由95.38％(+6.3 mm)提高到97.89％(+6.3 mm),抗压强度由20...     

链箅机—回转窑热工系统的控制模型研究

铁矿球团链箅机—回转窑工艺热工系统具有控制对象复杂、调节过程长且滞后以及各热工参数之间相互耦合的特点，导致该工艺在调节和控制时无法有效推测出各热工参数的变化趋势，造成调节无法达到预期。针对这些问题，本文基于某钢铁企业球团工序的生产数据，采用数据挖掘及相关性分析的方法，深入研究链箅机—回转窑热风循环系统之间的关联性，并构建相关数学模型。结果表明：回转窑窑头烧嘴参数(喷气量、助燃流量)与窑头、窑尾温度以及链箅机—回转窑热风循环系统中各热工参数之间的显著性均为0.000,同时相关系数基本上都在0.900以上，而且各参数之间所构建的回归模型误差较小，经现场生产验证，其中回转窑窑尾、窑头温度与回转窑高炉煤气用量X₁、焦炉煤气用量X₂、助燃流量X₃构建的回归方程K₅=858.534+0.027X₁+0.030X₂+0.027X₃和K₆=337.735+0.047X₁+0.068X₂...     

1420冷轧CAPL机组一次冷却炉带钢温度控制模型的改进

宝钢１４２０ｍｍ冷轧工程ＣＡＰＬ机组是镀锡原板退火专用生产线，采用计算机控制各炉室的带钢温度。对一次冷却炉（１ＣＦ）在调度中出现的带钢温度控制不稳定的状况，从冷却风机转速和挡板使用量对带钢温度控制的影响入手，分析了原模型控制存在的问题。为达到稳定控制的目的，增加了调节参数，修正控制模型，并取得了良好成效。     

链箅机回转窑球团热废气循环工艺及数值模拟研究

针对链箅机回转窑环冷机生产过程中废气外排量大、余热利用率低的问题,在原有废气循环的基础上,提出了一种将过渡预热段的热废气循环到环冷机二段的废气循环工艺,并对新模式下的球团冷却过程进行模拟仿真研究。基于计算流体力学理论基础,结合局部非热力学平衡理论和磁铁矿氧化反应模型,采用CFD软件建立了数值仿真模型,揭示了废气循环对球团冷却的影响规律。研究结果表明,采用新的烟气循环系统之后,冷却二段的废气温度从511℃提高到523℃,提高了热利用效率。采用该废气循环模式,可减少废气排放11.5%,循环回收热量占球团生产热量总支出的3.45%。为球团生产进一步节能减排提供了新的方向,对于球团清洁生产具有重要意义。     

线材减定径关键工艺装备技术的研究与开发

分析了高速线材及减定径技术现状,对减定径工艺装备相关的孔型设计、微张力控制、控制冷却模型、速比配置及换挡技术、模态分析等重要问题进行了研究。开发了先进的SRSCD线材减定径机组及水冷控温模型系统,可实现750 ℃低温轧制和40%～45%大压下,产品精度达到±0.1 mm,并在某不锈钢线材生产线上进行了定径机的高精度轧制验证,其产品精度达到研发目标,开发的SRSCD机组为线材生产技术升级提供了良好的手段。     

线材减定径关键工艺装备技术的研究与开发

分析了高速线材及减定径技术现状,对减定径工艺装备相关的孔型设计、微张力控制、控制冷却模型、速比配置及换挡技术、模态分析等重要问题进行了研究。开发了先进的SRSCD线材减定径机组及水冷控温模型系统,可实现750℃低温轧制,40%～45%大压下,产品精度达到±0.1 mm,并在某不锈钢线材生产线上进行了定径机的高精度轧制验证,其产品精度达到研发目标。开发的SRSCD机组为线材生产技术升级提供了良好的手段。     

转底炉金属化球团滚筒冷却机传热模型研究

针对目前冶金行业转底炉工艺中圆筒冷却机无法回收球团显热的问题，本文提出采用在循环流化床锅炉中广泛应用的滚筒冷却机来冷却球团的新方案，并据此建立滚筒冷却机的传热模型，通过计算得到球团终温与冷却水出口温度及冷却机的表观传热系数。结果表明：球团的终温随滚筒转速的升高而降低，随球团流量和冷却水入口温度的升高而升高；冷却水出口温度随金属化球团流量和冷却水入口温度的增大而增大；冷却机的表观传热系数随滚筒转速、球团流量和冷却水入口温度的增大而增大，随冷却水流量的增大而减小。本文引入滚筒冷却机将球团的温度从1 100℃降低至70℃,同时避免球团内部的氧化问题，符合高温球团的冷却要求，证明了将滚筒冷却机用于转底炉工艺的可行性。     

基于干法除尘灰返回转炉的应用实践

为了提高冷固球团返回转炉中的利用效率和降低冶炼原料成本,分别对除尘灰原料和生产工艺、冷固球团的生产以及冷固球团在转炉的应用实践3部分内容进行分析。研究结果表明,干法除尘灰含铁量较高,其中粗灰的含铁量最高可以达到89.94%,可选用淀粉胶作为生产冷固球团的黏结剂;冷固球团成型的关键之一是加入适量的水进行消化,实际生产中应控制加水量为5%~7%、消化时间为8~12 h。通过实践证明,冷固球团加入转炉后具有明显的冷却和化渣效果。通过冷固球团的使用效果研究表明,冷固球团能减少副原料消耗和提高金属使用率,一年可以增效益4 903.64万元。     

环冷机上球团冷却过程的仿真与优化

为了探索环冷机关键结构参数和操作参数对球团冷却效果及过程节能降耗的优化途径,运用双能量方程建立了某球团厂的环冷机球团料层内部气、固相非平衡传热模型,应用"未反应核模型"建立了料层内部的主要化学反应(磁铁矿氧化)的反应速率计算模型,基于Matlab平台实现了对不同操作条件下球团冷却过程的数值仿真。对多个设计工况的仿真结果表明:以球团产量、冷却效果不变为约束,当料层厚度达原厚度的2倍时,环冷机3段排气温度分别提高50、71、33℃,并可节约用风23.6%,即适当增加料层厚度有利于能量回收和节约用风。     

武钢鄂州球团厂链篦机-回转窑氧化球团生产优化专家系统的开发及应用

工艺的复杂性、原燃料的频繁波动以及操作者的经验差异给链篦机-回转窑氧化球团生产的稳定、优化控制带来了较大难度。本文根据氧化球团热工过程的传热、传质理论,建立了链篦机、回转窑、环冷机的过程模拟模型和物热平衡模型,实现了生产状态的透明化;采用数据挖掘技术结合专家经验知识,开发出链篦机-回转窑氧化球团生产优化专家系统。系统于2013年10月起在武钢鄂州球团厂投入运行,结果表明:系统界面友好、实用性强,模型计算准确率达90%以上,操作指导达到现场专家水平。     

酒钢不锈钢厂热轧层流冷却控制系统研究与应用

详细介绍了层流冷却设自动控制系统,对预设定模块进行了前馈补偿;考虑模型的不确定性和大时滞特性。采用模糊Smith预估器提高了反馈控制的精度。通过系统现场调试结果分析,应用该系统可以将带钢卷取温度的精度控制在±8℃之内。大大提高了带钢的性能。     

层流冷却过程中带钢温度场数值模拟

分析了带钢层流冷却过程中的传热，并利用有限元法对层流冷却过程中带钢温度场进行了模拟计算。结果表明：随着轧件厚度的减薄，在带钢厚度方向上的温差逐渐减小；冷却速度不同时，带钢表面温度和中心温度的变化趋势以及波动幅度相应发生变化。在进行模型计算时，应合理考虑带钢厚度及内部热传导的影响。这对提高数学模型的精度，控制卷取温度，提高产品质量以及指导生产具有重要意义。     

基于非线性主成分分析与自适应小波神经网络的球团质量预测模型研究

在链篦机-回转窑法球团生产过程中,成品球团的质量与系统的热工制度的控制和参数调节密切相关。鉴于系统的过程变量多、滞后性大、周期性长的特点,提出并建立了基于非线性主成分分析与自适应小波神经网络的球团质量预测模型,并用实例证明,该模型在质量预测中与传统的BP神经网络模型相比有较好的效果。     

钢液连铸二次冷却先进工艺模型的发展与研究

 钢液连铸二次冷却的效果直接影响连铸坯质量,为了合理地控制二次冷却过程,多种静态和动态控制工艺模型被提出。系统综述了目前二冷静态和动态控制工艺模型的发展,包括二冷区各回路水量与拉速呈一次线性或二次曲线关系的二冷控制工艺模型、基于修正有效拉速的二冷动态控制工艺模型和基于在线传热计算的二冷动态控制工艺模型等,以及基于钢液过热度和二冷进水温度的二冷控制先进工艺模型和基于在线温度测量反馈调节各回路水量的二冷动态控制工艺模型。随着二冷控制工艺模型的发展,其控制的实时性、可靠性、准确性以及运行的稳定性也逐渐提高,从而为高质量铸坯生产及智能化二冷控制奠定了基础。     

球团自动造球控制的应用

介绍了一种在球团生产中自动造球的控制系统。利用机器视觉分析系统和流量控制设备，实现对球团造球盘及其加水量的自动控制，最终达到无人操作的目标。该控制系统能有效提高球团生球入机的质量和产量，保持生产稳定连续。此技术在球团的智能控制领域有广泛的应用前景。     

板带材多功能高精度热处理新技术研发进展

优质的板带材产品是国民经济建设的重要根基，多功能高精度热处理是生产高性能、高附加值板带材的核心关键。国内多功能高精度热处理产线主要定位于1 000～2 000 MPa的千兆级超高强度钢的研发和生产，淬火工艺采用冷却路径精确可控的控温淬火、约束淬火以及可视化、交互性顺序控制和板带材区域位置坐标控制技术，温度控制精度达±4.5℃,时间同步精度达±0.01 s,达到国际同类设备领先水平；回火工艺采用“烧嘴明火+热风循环”强制对流循环混合加热技术，强化传热效率和精度，实现大温度跨度回火，回火温度控制精度达±3℃,能耗排放降低15%,实现了绿色生产、绿色制造。对多功能高精度热处理新技术的研发进展进行综述，可为中国高端深加工钢铁材料技术创新、绿色转型、产品迭代升级提供参考。     

冷轧连退机组中央段自动控制系统开发

由于冷轧板的产品规格多样，生产工艺参数具有差异性，目前连退生产稳定的自动化控制仍是一个难题。在考虑到连退机组的退火温度、速度调节的工艺原理和控制特点之后，对现场生产的工艺特点进行分析，结合机器学习算法的强化学习模型，开发了连退机组中央段自动控制系统。该系统解决了原L2温度速度调节过程中的需要人工干预超调量的问题。新L2系统不仅提高了生产的自动化程度，且控制过程对于带钢实测温度变化更加敏感，对于速度的快速响应能将日均生产效率提高3.7%。该模型对于同等的连退自动化控制系统的研究和开发具有一定的参考意义。     

金属化球团冷却过程中参数的选择

为了在实际生产中对金属化球团冷却过程中的参数进行合理选择,通过建立金属化球团和筒式冷却机的数学模型,应用离散单元法研究了倾角、转速和填充率对金属化球团流动特性的影响规律,并对金属化球团流动的内部机理进行了研究。结果表明:在填充率为5%,转速为2.2 r/min时,最佳倾角范围是2°~3°,此时颗粒混合标准差和受力均较小。颗粒受力在转速为2.7 r/min时达到最大值,混合标准差在填充率为8.5%时达到最大值,实际生产中应避开此转速和填充率,综合考虑各因素来进行参数选择。颗粒经历着滑移、滚落的小循环和塌落的大循环是筒内颗粒流动的内在机理,并且颗粒的滑移周期为2.5 s左右。     

控制冷却技术的发展和应用

本文论述控制冷却技术的发展概况、冷却方式和温度模型,以及控制冷却技术的难点和对策。