沿高炉料面径向的机械摆动雷达料形测量系统

 高炉内部复杂恶劣的环境使得料面信息难以直接检测,针对高温粉尘振动强气流冲击的特殊限制,研制了新的基于机械往复摆动的工业雷达高炉料面测量系统,提出了适应于高炉料面回波检测的拟恒虚警门限检测方法,结合能量中心法及3次样条插值,得出了一种计算高炉料面径向料形曲线的有效算法,综合3D成像技术,实现了沿高炉料面径向料形的实时测量与可视化。围绕某钢铁公司2 650 m3高炉的典型应用,首次实现了工业雷达测量、数据传输、成像算法、料形分类的完整系统架构。该系统可以在高炉恶劣环境下测量任意截面的料面分布情况,为布料优化控制、高效煤气利用和节能减排提供数据支撑。     

基于雷达的高炉料线形状融合测量与补偿算法

不采用传统接触力模型自下而上的高炉料面形状计算方法,而是根据土坡力学颗粒物质堆积理论,提出了新的基于堆积法的高炉料线形状融合计算方法,直接对料面形状进行计算.围绕高炉多环布料的炉料堆积特点,结合炉顶六点阵列雷达,获得了料面形状计算的边界条件,弥补了传统料型计算靠十字测温加机械探尺的经验估算.新方法通过高炉布料规律及炉料颗粒的物理堆积插值方法,采用贝叶斯数据融合方法和分段三次Hermite插值,结合布料体积约束条件,完成了理论计算与测量修正的结合.实测结果表明:料面形状融合法比传统单独的料面估算法,测量精度提高4.8%,料面分辨率提高27.2%,使布料控制可以更加精准和有针对性.      

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...     

模糊C均值聚类算法在高炉料面分类中的应用

通过对多雷达扫描得到的高炉料面进行数据处理,根据数据的特征,分别采用模糊C均值聚类和特征加权模糊C均值聚类算法对料面数据进行分类,建立标准料面模型库.再通过模糊模式识别中贴近度的方法把待分类的目标料面与模型库相匹配,为后续的布料控制提供依据.该算法在某2500 m3高炉上进行了实验,取得良好的效果.仿真结果表明了其有效性.      

专利信息

正一种高炉炉顶雷达料面成像系统及安装方法专利号:ZL201110029328.2专利权人:宝山钢铁股份有限公司设计人:储滨肖阳杜洪缙赵健唐培周盈一种高炉炉顶雷达料面成像系统及安装方法,使用三维虚拟软件模拟高炉雷达的安装位置,根据最优化布置效果图在高炉炉体的炉顶外部安装设置垂直或倾斜的3~20个打通至炉顶内部的雷达套筒,在雷达套筒内部上方均连接设置有高炉雷达。本发明的高炉炉顶雷达料面成像系统及安装方法,针对现有技术的不足,不仅使整个系统     

雷达料位仪在首钢2号高炉的应用

对首钢2号高炉使用雷达料位仪的经验进行了总结.实践表明,雷达料位仪能够连续监测高炉的料线深度,测量结果准确、及时.利用多台雷达料位仪,还可以实现对高炉炉喉径向料面形状的连续监测.     

雷达料面成像技术在永钢10号高炉的应用

永钢10号高炉的雷达料面成像装置,采用连续调频波测量(FMCw)原理,根据阵列式雷达重构算法实现了连续生产过程的料面可视化。在开炉初期,通过定义雷达料线时域的距离波动统计值(RMS),以及频域的谱图能量密度函数SEDF,发现风口煤气流调整与高炉雷达RMS值成线性比例关系。同时,通过多个雷达SEDF的可视化曲线对比,从频域谱能量分布特征中,也可以评价各个方向的煤气流分布是否均匀合理。结合炉顶摄像和水温差验证,进一步说明了依据该方法调整煤气流的可行性,为调整高炉送风制度提供了一种新的手段。     

高炉料面成像技术与应用进展

在高炉冶炼生产过程中，相较于机械探尺等传统的炉内测量技术，目前国内外出现了基于激光和雷达的料面成像技术。首先，阐述了激光与微波/毫米波雷达为代表的高炉生产环境成像技术及应用，尤其是内部环境恶劣料面成像的国内外现状；概述了激光与微波/毫米波成像的特点，激光测量精度高、准直性好，但抗恶劣环境和干扰能力差；微波/毫米波电磁散射原理的成像技术抗干扰能力强、稳定性好，但存在精度偏低的问题。其次，介绍了国际主流雷达设备类型、料面监测方法及其特点，同时提出了一种新的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)前视凝视高分辨率成像(forward-looking staring high-resolution imaging, FSHI)方法，具有点云高精度主动抗干扰成像特点，并成功应用于国内大型高炉。最后，展望了雷达点云图像处理、料层分布可视化与高炉雷达保护技术，是未来高炉大规模部署成像雷达成功的关键。     

基于不规则三角网的金属矿床的地质层三维重构

在金属矿藏的地质特征分析中,需要对矿床地质层进行三维重构,通过分析地质层位曲面,提高矿床开采的准确性和效率。提出一种基于不规则三角网的金属矿床的地质层三维重构方法,进行金属矿床断层曲面的三角网矢量边建模,采用三维层面插值算法进行地质层三维重构优化设计。仿真结果表明,该方法重构的地质层信息含量丰富,对层位面边界信息的拟合精度较高。     

无料钟布料分布模型在莱钢3200m3高炉的应用

根据影响高炉炉内料面分布的基本因素和规律,结合无料钟高炉的布料经验,运用数学知识和计算机技术研究开发了无料钟高炉布料模型.该模型基于莱钢3200m3高炉开炉试验测试结果,并得到成功的实际应用,指导工长对炉料进行合理调整和改善高炉冶炼状况,提高了料柱的透气性指数,降低了焦比,保证高炉能低耗、稳定地生产.