铜精炼炉还原过程黑烟问题探讨

针对铜精炼还原过程冒黑烟问题,基于能量平衡原理,建立了铜精炼阳极炉还原过程液化气流量数学模型,从而得出了与之匹配的助燃空气流量。结果表明,目前液化气流量大于计算量,这可能是造成还原过程冒黑烟的主要原因。此外,还提出了一些建议。     

基于泛函分析下铜精炼阳极炉还原过程液化气消耗最优控制

以互相耦合的炉膛辐射换热和铜液内部导热两部分能量平衡式建立了铜精炼阳极炉还原过程燃烧用液化气消耗最小的真实目标泛函 ,采用变分法对真实目标泛函极值进行了求解 ,得出了铜精炼阳极炉还原过程中粗铜熔液最优升温曲线、最优升温速度曲线以及液化气消耗最优曲线。此最优控制模型为铜精炼阳极炉还原过程在线优化控制以及节能降耗提供了理论基础。     

富氧助燃空气预热下铜精炼阳极炉排烟热损失研究

根据能量平衡原理,建立了基于富氧助燃预热下铜精炼阳极炉高温烟气热损失的数学模型,并根据该模型进行计算。结果表明:随着预热燃烧风中含氧量的增加,铜精炼阳极炉还原期高温烟气热损失减少趋势十分明显,节能效果显著。此外,给出了一些合理化建议,有利于铜精炼阳极炉还原期节能效果进一步提高。     

助燃空气O2浓度对熔铝炉内温度分布及NOx生成量影响

烟气再循环技术是降低熔铝炉能源消耗和NOx排放的有效途径.为此,利用FLU-ENT软件对采用烟气再循环技术的某熔铝炉的燃烧过程进行数值模拟计算,分析了助燃空气中的O2浓度对炉内温度分布的均匀性及NOx生成特性的影响.结果表明,助燃空气O2含量的降低有利于炉内气体的混合和稀释,有利于炉膛内温度的均匀分布,也有利于减少NO...     

富氧燃烧方式下烟气循环对烟气特性的影响

采用Realizable k-ε湍流模型、PDF燃烧模型和DO辐射模型,对富氧燃烧过程进行了数值计算,分析了烟气循环次数对于烟气特性的影响。研究结果表明:烟气循环次数小于8次时,烟气质量流量、烟气中的CO_2质量分数和排烟热损失随烟气循环次数增加而明显减少,H_2O、N_2和O_2的质量分数均随循环次数增加而增加;大于8次后,循环次数对各参数的影响减弱;而当超过10次以后,上述各参数趋于稳定。理论燃烧温度和炉膛最高实际温度在循环次数增加的情况下都有所提高,但炉膛平均温度变化不大,几乎与烟气循环次数无关。     

富氧空气预热下铜精炼阳极炉液化气流量数学模型

根据能量平衡原理，建立了基于预热燃烧风富氧下铜精炼阳极炉液化石油气(LPG)流量数学模型，并根据不同的预热燃烧风温度和富氧浓度对铜精炼阳极炉还原期LPG流量数学模型进行计算。结果表明：随着燃烧风预热温度增加和富氧浓度的提高，铜精炼阳极炉还原期LPG流量减少趋势十分明显．节能效果显著。此外，给出了一些合理化建议，有利于铜精炼阳极炉还原期节能效果进一步提高。     

炉膛结构对炉内NOx生成的影响

分析了炉膛结构以及烧嘴布置方式对流场、火焰温度、组分分布和NOx生成量的影响.研究结果表明当炉膛顶部同时布置烧嘴和排烟口时,燃烧主射流对炉膛排烟的卷吸将降低助燃空气射流中的氧气浓度和燃气射流中的可燃物浓度,进而降低氮氧化物的排放;此外,NOx排放量同烟气在炉内停留时间有关,其浓度将沿烟气流程逐渐增加.     

新型固体还原剂在铜回转式阳极炉还原过程中的应用

针对国内外铜火法精炼中使用重油、柴油、石油液化气这一类石油产品为还原剂成本较高,且利用率低,还原过程中产生大量黑烟,造成环境污染的问题.开发研制出新型固体还原剂,并跟踪生产现场,取还原剂及氧化、还原铜样进行分析对比.通过生产实践,同重油进行对比,新型固体还原剂在铜回转式阳极炉还原期间既能解决逸冒黑烟,污染环境问题,又能缩短还原时间,降低生产成本,同时还原效果(还原速率、还原脱氧速率、还原脱氧率等)优于重油还原.     

工艺参数对转底炉冶炼能耗的影响

针对转底炉生产存在产品金属化率低、冶炼能耗高、烟气含尘量大、生产效率低等问题.通过建立转底炉冶炼数学模型,计算了不同工艺参数对转底炉冶炼能耗的影响规律.结果表明:转底炉产品金属化率与烟气对含碳球团的二次氧化有关,增大还原区煤气供应量,可以减少含碳球团二次氧化,提高产品金属化率;助燃风预热温度和富氧率对冶炼能耗影响显著,提高助燃风预热温度和富氧率可以降低燃烧消耗,提高冶炼效率.助燃风预热温度每提高100℃,煤气消耗可以减少75 m3;助燃风富氧率达到20％时,煤气消耗量减少50％,烟气量减少57％.     

铜精炼炉保温过程铜液温度软测量模型及应用

基于铜精炼炉保温过程热工机理,建立了铜精炼炉保温过程铜液温度软测量模型,在铜液温度软测量的算法设计中采用数据预处理、黄金分割法搜索区间及其函数链神经网络在线校正等技术。实际应用结果表明,铜精炼炉保温过程铜液温度软测量可以反映保温过程铜液温度的真实变化,有助于实现铜精炼炉精炼过程铜液温度软控制以及提高铜精炼过程的生产效率和生产质量。     

基于预热燃烧风富氧下铜精炼阳极炉高温烟气热损失特性

能量平衡原理，建立了基于预热燃烧风富氧下铜精炼阳极炉高温烟气热损失效学模型，并根据富氧燃烧风对铜精炼阳极炉氧化期高温烟气热损失效学模型进行计算。结果表明：当预热燃烧风中的含氧量达到大约31％以上时，随着含氧量的增加，铜精炼阳极炉氧化期高温烟气热损失减少趋势十分明显，节能效果显著。此外，给出了一些合理化建议，有利于铜精炼阳极炉氧化期节能效果进一步提高。     

燃烧风预热时铜精炼阳极炉烟气热损失研究

根据能量平衡原理，建立了燃烧风预热时阳极炉烟气热损失数学模型并进行了计算，结果表明：预热燃烧风节能效果显著。     

铜精炼阳极炉重油流量数学模型的建立及应用

根据能量平衡原理,建立了基于燃烧风预热下铜精炼阳极炉重油流量数学模型,并根据不同预热燃烧风温度对铜精炼阳极炉氧化期重油流量数学模型进行计算。结果表明:随着燃烧风预热温度增加,铜精炼阳极炉氧化期重油流量减少趋势十分明显,节能效果显著。此外,给出了一些合理化建议,有利于铜精炼阳极炉氧化期节能效果进一步提高。     

Critical Heat Flux of Blast Furnace Hearth in China

The critical heat flux surveys of thirteen Chinese blast furnaces were carried out.The mathematical model of hearth bottom was established and the temperature field was simulated by utilizing the method of inverse problem based on the collected parameters and temperature data.The critical heat flux and dangerous critical heat flux of hearth were defined and analyzed as well as the initial and investigative critical heat flux of hearth,and the influences of thermal conductivity and residual thickness of carbon bricks on critical heat flux were discussed.The relationships between critical heat flux of stave and hearth bricks were also compared.It is found that the dangerous critical heat flux of these blast furnaces ranged from 9.38 to 57kW/m2.Therefore,there was no uniform critical heat flux of hearth due to the structure design,refractory materials selection,construction quality of hearth and other factors.The heat flux should be lower than the critical heat flux with corresponding thickness of carbon bricks to control the erosion of hearth.The critical heat flux of stave would be much lower than that of hearth bricks with the air gap.However,the critical heat flux of stave should be higher than that of hearth bricks when gas existed between furnace shell and staves.     

基于大数据技术的炉缸状态可视化

 为了更好地监测炉缸工作状态的变化,建立了高炉炉缸状态可视化系统,以展示炉缸热电偶温度、热流强度和炉缸活性的历史趋势和实时监控。收集了某高炉相关参数的数据,使用拉依达准则进行粗大异常值的处理并采用线性插值法进行了空缺值的填补,对热电偶温度和热流强度进行了分区域监测和计算并据此分析了炉缸炉底的侵蚀情况,最后将焦炭质量、渣铁成分和操作参数作为输入变量,提出了融合大数据技术的炉缸活性定量模型。大数据技术为钢铁行业的发展提供了新思路,进一步推动了高炉智能化炼铁。     

工艺加热炉燃烧控制方案的探讨

本文根据加热炉运行中易检测的二次变量,介绍了运用神经网络方法计算烟气含氧量的软测量方法,探讨了加热炉热负荷、燃油量、排烟温度、炉膛负压与烟气含氧量之间的控制关系,并将软测量获得的烟气含氧量信号引入双交叉限幅控制方案中,对改进后的双交叉限幅控制方案进行了分析和探讨.