高炉炉料结构的研究及其优化配料数学模型的建立

以高炉炼铁工艺计算和高炉炉料结构理论为基础,结合在炉料结构方面的最新科研成果,建立一套高炉优化配料模型,并利用软件技术开发了相应的炉料数据库、专家数据库及其优化配料的数学模型,对宝钢高炉的配料数据进行验算,结果表明建立的模型是合理可行的.该模型能够快速得到满足其约束条件的优化配料方案,优化后配料方案的吨铁成本比实际生产采用的配料方案降低0.44%.     

优化烧结配料分析

根据系统论的方法,应用线性规划优化配料数学模型,对烧结所用铁矿粉进行优化配料,在提高配合矿含铁品位的前提下,将配合矿的有害元素S,P及Al2O3,SiO2,MgO,CaO的含量控制在允许范围内,解决了配矿中搭配不合理的问题,而且还降低了生铁成本,从而给企业带来了较好的经济效益。     

高炉操作参数优化数学模型

采用数学规划论和最优化方法，建立高炉操作参数优化数学模型。通过对某钢厂实际生产数据的统计分析，得到了焦比，焦炭负荷，高炉利用系数等参数的多元线性回归方程，并通过计算标准回归系数确定各因素对目标函数值的影响程度和自变量与因变量的正、负相关性，调整主要参数，使目标函数接近或达到最优值。     

烧结配料优化分析

将不同的烧结矿成本按某一折算为可比成本，建立了线性规划模型。用该模型以可比成本最低为目标对烧结配料进行了优化，求出了在现有资源条件下的最优酯比以及资源的改善方向。     

现代化高炉数学模型

高炉数学模型具有多变量，估计和预报等特点，介绍了当前实用化的几种典型的数学模型，最后提出了建立高炉群控群管和经济模型的初步设想。     

武钢5号高炉球团矿率的优化

为提高熟料率，武钢５号炉进行了几种进口球团矿的生产试验。结果表明，在武钢条件下，进口球团矿率的合理使用范围为１５％－２０％。高炉每增加１％的球团矿可增产０．３５％，降低焦比０．２４％。     

铁矿石的价值评价与线性规划优化配料

针对攀钢烧结使用的原料品种越来越多,采用单烧方法计算了处种铁矿石单烧状态下的烧结矿品位、吨度价格,并以此作为评价铁矿石价值及矿石采购的重要依据。文章还利用基于目标规划模型对攀钢烧结原料进行优化配料,其原料成本明显低于经验配料法,具有显著的经济效益。     

高炉炉料结构成本优化模型及分析

在系统推导物、热平衡计算模型的基础上,结合线性规划,以高炉用料成本最低为目标,满足高炉冶炼物、热及化学约束为条件,建立了高炉炉料结构优化模型。以莱钢实际生产数据代入模型进行了成本优化分析,与实际高炉生产数据相比,优化配料方案焦比降低0.59kg/t,渣量降低10kg/t,用料成本降低43.5元/t,并通过模型分析,对莱钢酸性料性价比进行了科学排序。     

高炉应用数学模型研究

根据高炉冶炼理论，结合具体检测条件，建立高炉无料钟布料和软熔带应用数学模型。在实践中，应用该数学模型寻求高炉生产与布料及软熔带特性等关系，便于分析指导控制生产。     

Evaluation of Burden Descent Model for Burden Distribution in Blast Furnace

Mathematical models for burden descending process have been applied to obtain whole burden structures in blast furnace,whereas the accuracy of those burden descent models has not been sufficiently investigated.Special evaluation method based on timeline burden profiles was established to quantitatively evaluate the error between ex-perimental and modeled burden structures.Four existing burden descent models were utilized to describe the burden structure of a 1/20 scaled warm blast furnace.Input modeling conditions including initial burden profile,descending volumes in each time interval,and normalized descending velocity distribution were determined via special image pro-cessing technology.Modeled burden structures were evaluated combined with the published experimental data.It is found that all the models caught the main profile of the burden structure.Furthermore,the improved nonuniform de-scent model (Model IV)shows the highest level of precision especially when burden descends with unstable velocity distribution tendency.Meanwhile,the traditional nonuniform descent model (Model III)may also be desirable to model the burden descending process when the burden descending velocity presents a linear tendency.Finally,the uni-form descent model (Model I)might be the first option for roughly predicting burden structure.     

高炉布料数学模型的开发及应用

为研究炉料在炉内的分布,对武钢1号高炉在开炉前进行了料面测量,在获得的炉料堆积规律的基础上开发了高炉布料数学模型,利用开发的数学模型模拟炉料下落的轨迹,求解料面形状,计算炉料的O/C比分布,利用模型计算结果对不同布料矩阵的布料效果实行量化评估,结合高炉专家系统中有关煤气流分布的信息,可以及时对布料矩阵作出调整.     

高炉数学模型的进展

高炉是一个复杂的气固向流反应器。为了理解、控制和改进高炉炼铁过程，更多的努力被用于开发数学模型。全高炉动力学模型经历了从一维到多维、稳态到非稳态、简单到复杂的发展过程。多流体高炉模型是全高炉动力学数学模型研究的最新成果之一。该模型基于多流体理论，可对炉内主要现象进行多维数学模拟，并能精确地预测高炉在指定条件下的操作指标。未来的高炉数学模型应朝复杂化和实用化方向发展，并拓展解析范围、提高模拟精度。     

高炉布料的焦层坍塌建模方法研究

炉料分布是影响高炉内煤气流分布的决定性因素之一。在高炉布料过程中,矿石的冲击作用使部分焦层坍塌并堆积到炉中心区,考虑这一因素对料层分布的影响,在试验和统计分析基础上,采用一种简化方式模拟了布料过程的焦层坍塌现象。它以专家规则修正料面曲线,依据物料平衡关系求解模型参数,通过分析高炉径向温度和径向矿焦比分布,间接验证了布料模型中焦层坍塌修正方法。     

高炉冶炼专家系统的开发研究

介绍了武钢1号高炉专家系统的开发条件、系统结构、数学模型和主要的功能;该专家系统是一种专家系统和数学模型相结合的混合型专家系统,数学模型的计算结果是专家系统开发的基础,利用数学模型和专家系统可以较好地控制高炉生产过程的变化.同时介绍了开发研究的主要成果,如高炉布料控制、炉型管理、炉温控制、炉底侵蚀计算等.系统调试和试用结果表明:该系统可以较好地控制高炉过程,实现高炉的稳定顺行.     

高炉炼铁过程数学模拟的研究进展

 高炉是最复杂的冶金反应器之一。为了更好地理解、优化和智能控制高炉炼铁过程,人们开发出大量的高炉数学模型。回顾了全高炉反应动力学数学模型的发展历程,重点介绍了典型研究成果——多流体高炉数学模型的创建实例及其应用;概述了国内外高炉智能专家系统的开发和应用情况;对高炉数学模型的未来发展做出了若干展望,指出CFD-DEM高炉模型、全高炉综合数学模型和专家系统的有机结合是未来高炉过程数字化和控制的发展方向。