智能控制算法对加热炉温度控制研究

针对当前加热炉温度控制存在的超调量大、震荡频率大等问题,基于智能控制理论的发展,将智能控制理论中的专家控制、模糊控制和神经网络控制与PID控制相结合,设计了智能PID控制算法,分别对这几种控制算法进行了数值模拟和实验研究.结果表明,智能PID控制算法的调节效果要明显优于传统的PID控制算法,其中,模糊自整定PID控制算法和模糊免疫PID控制算法在加热炉温度控制的应用上较为可行,神经网络PID控制算法也具有很好的发展和应用潜力.     

大型轴类工件喷气冷却流动和传热特性的数值模拟

以某喷气冷却装置为参考,对缝隙喷气冷却大型轴类工件展开研究.通过数值模拟研究了具有两相对缝隙的大型轴类工件(直径D=1 000～3 000 mm)喷气冷却装置内的漉动传热特性,对比数值计算结果与实验数据验证了模型预测的准确性,探讨了大型喷气冷却装置内部气体的流动特点,分析了双缝隙喷气冷却轴类工件的传热规律,获得了轴类工...     

竖式移动床层中散料颗粒破碎的离散元分析

建立了竖式移动床层中颗粒破碎的炉料下降运动模型,采用离散单元法对干法熄焦炉和烧结余热回收竖罐两种竖冷装置内不同形状、尺寸及强度颗粒料的下落运动和破碎过程进行了数值计算。结果表明,颗粒在下落过程中所受压力先逐渐增大,进入出料区后又逐渐减小,颗粒破碎情况与所受压力密切相关;焦炭在干熄炉内下落到斜道区时,由于炉体直径扩张,料层所受平均压力减小,破碎速率有所减慢。由于烧结矿强度相对较小,刚进入烧结竖罐就发生破碎现象,而炉体直径扩张对破碎影响不大;受固定炉墙的影响,颗粒在靠近炉墙位置处更容易破碎。分析不同形状颗粒的破碎过程发现,正方形颗粒从某一顶点沿对角线逐渐破碎,长条形颗粒从一侧向另一侧逐渐破碎,而缺角的不规则颗粒从形状缺失一侧开始向内破碎。     

新能源科学与工程专业:因时而生，开启未来

荀子曰:"君子性非异也,善假于物也。"在历史的长河中,人类凭借着能源的伟大力量,推动了文明的演进。从远古时期的"钻木取火"、"煮海为盐",到煤与蒸汽机应用催生的工业革命,再到电能助推电气时代与信息时代的繁荣,能源技术的发展与变革,集结了人类智慧,引领了文明更替,彰显了社会进步。当今,随着全球化石能源储量的减少,各国间能源竞争愈演愈烈,能源格局正在发生深刻转变,新能源的开发利用迫在眉睫。新能源产业"因势而兴",新能源科学与工程专业"因时而生",并被寄予了"有望开启未来新一轮工业革命"的厚望。那么,新能源专业的学生学些什么?北京科技大学新能源专业有何优势?新能源专业的就业前景怎样呢?本文将一一为您解答。     

干熄炉内焦炭下降的粘性流模型及其比较研究

干熄焦工艺中干熄炉内焦炭下降运动对熄焦质量起着至关重要的作用。根据流体力学理论，采用介质连续性假设，在Euler场中建立粘性流模型，得到干熄炉内焦炭下降运动的数学模型，并采用基于交错网格的SIMPLE算法来求解对流扩散方程。通过数值求解，得到了焦炭下降的速度场，计算结果和实验数据吻合较好，并且固体颗粒粘性系数显著影响干熄炉内下部焦炭运动。通过将粘性流模型与势流模型、动力模型的计算结果进行比较，表明粘性流模型能全面地描述干熄炉内焦炭下降运动。     

转底炉还原炼钢含锌粉尘球团的数值模拟

针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场、压力场及球团内部的温度和组分分布,分析了转底炉主要操控参数对产品铁金属化和脱锌指标的影响. 结果表明,炉气流速沿流动方向逐渐增大,炉温最高点出现在还原二段(接近1350℃),球团还原20 min出炉后铁金属化率和脱锌率分别达77.9%和92.7%;要使产品铁金属化率达70%,生球碳氧摩尔比不得低于0.9,而配碳量对脱锌率影响不大;煤气供给减少1%将使产品铁金属化率和脱锌率分别降低0.8%和1.3%,二次风欠供20%时二者分别下降14%和24%;球团中锌还原脱除后在炉气中再次氧化,可通过转底炉烟气除尘系统将富锌粉尘回收并用于有色行业炼锌.     

铝生产结构调整与节能对策研究

针对我国铝工业面临的整体性问题,在冶金流程工程学的理论体系框架下,分析研究铝生产设备与流程的节能方向和技术路线,促进铝工业生产流程结构调整。基于现有铝工业的生产流程结构特征及能源利用情况,对比分析铝、钢铁生产流程的冶金本质,划分铝生产流程工序区段,综合分析铝工业能源结构及能量耗散规律。参照钢铁节能技术的实践,指出铝工业在流程优化与改进、能源结构优化、废弃物资源化利用及余能回收综合利用等方面具有系统节能潜力,提出铝后工序高效、有序运行的生产流程结构模式。     

高炉内部气体流动与传热的模拟分析

分别建立了高炉内气体流动、传热的二维和一维数理模型,对高炉煤气流的流场、压力场和温度场进行了数值模拟,基于一维模拟温度结果预测了炉内气体成分变化,并分析了燃烧温度和鼓风速率对煤气流动及温度的影响。研究结果表明：简化的一维模型可适用于高炉煤气温度轴向变化的预测：鼓风速率和燃烧温度的变化影响软熔带的位置、炉内压力损失及炉顶煤气温度。在高炉实际操作中,合理的鼓风速率和燃烧温度是高炉炉况顺行的保障。     

钢管光亮退火炉数学模型及主要影响因素分析

在炉内传热机理研究的基础上,结合实际生产过程中的热电偶实验,建立了钢管光亮退火炉热处理过程数学模型。在验证数学模型正确可信的基础上,分析了钢管的尺寸规格和钢管的运动速率对钢管温升和径向温差的影响。结果表明,钢管壁厚和运动速率是影响钢管温升和径向温差的主要因素。     

基于目标钢温的加热炉在线动态优化控制

由于鄂城钢铁有限责任公司宽厚板厂步进式加热炉无法很好地适应钢种和实际生产条件的变化,因此造成钢坯出炉温度无法精确满足轧线的要求。针对该问题,本文建立了步进式板坯加热炉数学模型,通过优化计算得到钢坯的理想升温曲线和相应的炉温制度,提出了基于各段目标钢温的在线炉温动态优化控制策略,建立了带有钢温负反馈的在线优化控制系统,实现了对出炉钢温的精准控制,同时达到了一定的节能效果。在实际应用中使开轧温度的命中率提高了12个百分点,吨钢燃料消耗降低了10 m3。