马钢新2#2 500m3高炉出铁场设计

马钢新2# 2 500 m3大高炉出铁场设计采用了双矩形出铁场的纵向布置形式.共设3个铁口,无渣口.每个出铁场下均设2条混铁车停放线,采用320 t鱼雷型混铁车受运铁水.在介绍马钢新2#大高炉出铁场设计的同时,详细论述了针对同类型高炉出铁场设计存在的某些问题所采取的技术措施.     

浅谈高炉出铁场除尘创新与改造

针对高炉出铁场除尘存在的除尘效果差,出铁场难封闭的现状,通过将出铁口顶吸罩进行改造,增加侧吸罩,及对出铁场进行平坦化改造,设计密封盖板进行封闭除尘等创新与改造,达到良好的除尘效果。     

中压变频在出铁场除尘风机中的应用

本文介绍了中压变频器在高炉出铁场除尘风机当中的应用，并结合工程实例，实现风机控制在高压配电室、除尘器PLC、除尘点三者之间紧密结合。     

液压试验平台设计与实现

炼铁厂高炉炉前泥炮采用西冶制造的全液压炮,泥炮是高炉生产的重要设备之一,打泥油缸发生故障（发生内漏、外漏）后,高炉被迫休风,更换油缸最快也要3h,对高炉生产造成了很大的影响。高炉液压泥炮是高炉生产的一种关键设备,属于冶炼行业必备的炉前设备。液压泥炮的作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一循环的作业。液压试验平台解决了液压泥炮油缸动态性能的检测验证。     

悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构设计研究

针对当前3D打印装备存在工作空间大、运动/力传递性能差的问题,设计了一种悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构。依据解耦原则,建立串联单元解耦支链;并利用串联支链构型构成解耦并联单元。依据机器人末端一般运动特征集设计三移两转混联解耦机构,确定第一类混联机构的组合方式;最终基于雅克比矩阵秩设计出悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构。实验结果表明,相对于传统的混联机构,设计的混联机构优质工作空间大、运动/力传递性能高、实用性较强。     

悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构设计

针对当前3D打印装备存在工作空间大、运动/力传递性能差的问题,设计了一种悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构。依据解耦原则,建立串联单元解耦支链;并利用串联支链构型构成解耦并联单元。依据机器人末端一般运动特征集设计三移两转混联解耦机构,确定第一类混联机构的组合方式;最终基于雅克比矩阵秩设计出悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构。实验结果表明,相对于传统的混联机构,设计的混联机构优质工作空间大、运动/力传递性能高、实用性较强。     

基于某高炉残铁模型的劈裂爆破试验与结果分析

炉底残铁的清除是高炉大修工程中的一个重要而又特殊的环节,本文结合某高炉炉底残铁清除的需要,提出了定向劈裂爆破法清除高炉底部残铁的概念,并进行了实验室劈裂爆破实验,研究了钻孔参数、炮孔装药参数、介质强度等物理力学特性参数以及炮孔参数之间的相互关系,并初步确定了残铁劈裂爆破作业技术参数的设计方法;通过残铁劈裂爆破小规模工业试验,对残铁劈裂爆破技术参数设计方法进行了验证;并最终为炉底残铁劈裂爆破工作的具体实施奠定了一种更为先进和可靠的技术基础。     

灰口铸铁管输配淡化海水铁释放控制

以灰口铸铁管管段为研究对象,运用管段反应器,研究淡化海水在市政管网输配过程中,灰口铸铁管内壁铁释放现象及探讨如何控制铁释放。研究结果表明:管龄约10 a的灰口铸铁管内壁管垢的主要组成物质为Fe_3O_4,α-FeO(OH)和γ-FeO(OH);采用投加磷酸盐、调整自来水与淡化海水的混掺比及增加硬度的方式控制输配淡化海水过程中的铁释放,其中1 mg/L的磷酸钠对管段内壁铁释放表现出一定的抑制作用,总铁质量浓度平均降低20%,磷酸氢二钠抑制铁释放效果最好;将自来水与淡化海水混掺后进入灰口铸铁管,对于减缓管段铁释放具有一定作用,并且淡化海水比例越低,总铁质量浓度越小;当水中硬度为200 mg/L和300 mg/L时,总铁质量浓度分别减少43%和50%左右;三因素对灰口铸铁管反应器铁释放减缓作用的影响程度从大到小依次为混掺比、硬度、磷酸氢二钠。     

基于正交设计方法的混输泵叶轮优化设计

以自主研发并取得外特性试验数据的第三代混输泵叶轮为基础,应用L_9(3~4)正交表,以混输泵增压和效率为考查指标,对混输泵叶轮进行4因素3水平的正交设计,获得9组参数组合.采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,分析得到一组最佳的参数组合作为优化后的叶轮参数,然后设计出与优化后叶轮配套的导叶,即得到一套优化后的增压单元设计参数.分别建立优化前后混输泵增压单元的计算流场,并对二者进行数值模拟计算.结果表明:优化后增压单元内流场特性相比优化前得到明显改善,增压提高约14.97%,效率增加约8.07%.     

两移动三转动完全解耦混联机器人机构型综合

为综合得到两移动三转动(2T3R)完全解耦混联机器人机构,基于GF集理论提出了一种简单而有效的解耦混联机构型综合方法,并且给出了完全解耦混联机构型综合的具体设计步骤。首先分析了GF集的运算法则;接着通过GF集元素组合公式和混联机构数综合方程构造了混联拓扑结构,并结合机构输入运动副选择原则和解耦分支设计准则,确保了混联机构运动的解耦性;然后根据该构型综合方法,完成了完全解耦2T3R五自由度混联机构的型综合过程。运用该型综合方法,得到了构成2T3R解耦混联机构各模块单元的组合形式,再以其中一种组合形式为例,综合出了2T3R五自由度完全解耦混联机构,并得到了大量新构型。针对该完全解耦混联机构,求解了机构位置的正解解析表达式,推导出了机构的雅可比矩阵,进而依据此雅可比矩阵表达式,验证了混联机构的完全解耦特性,进一步证明了该构型方法的正确性。基于GF集的完全解耦混联机构型综合方法可用于具有确定运动特征的解耦串联、并联以及混联机构的构型设计。     

马钢2^# 2500m^3高炉INBA渣处理系统设计

通过对马钢1^# 2500m^3高炉冷INBA渣处理系统装置应用情况的分析以及对INBA系统工艺流程、控制系统、粒化装置、过滤装置、输送装置改造的分析总结,并对目前国内大型高炉常用的几种渣处理方法进行比较,认为热法改进型INBA工作可靠,操作简单,节约成本,降低能耗,适用于2^# 2500m^3渣处理系统设计.     

冷却水管表面合金化球墨铸铁冷却壁的热应力和热变形

为了满足高炉长寿的需要,开发了一种具有高冷却性能的铸铁冷却壁. 利用热态实验数据确定了合金化管铸铁冷却壁温度场数值模拟的边界条件,采用ANSYS软件和热-结构耦合的方法分析炉温、渣皮和边缘接触压力对高温状态下铸铁冷却壁热应力及变形的影响,以便采取有效的措施降低铸铁冷却壁热应力,控制其变形. 根据球墨铸铁强度分析理论提出评价长寿铸铁冷却壁冷却能力的新概念--高周热负荷.     

铅在高炉内的渗透机理

结合昆钢生产实际,对高炉内铅的渗透机理进行了系统的考察与研究.结果表明:高炉内铅不能简单地通过砖衬的原始气孔进行渗透.铅在高炉砖衬内的渗透行为主要是通过各种缝隙,特别是炉壳与砖衬之间的间隙而进行的.当耐火砖受侵蚀较严重时,铅进入砖内部并发生膨胀变形,进一步破坏耐火材料的组织结构.基于新的铅渗透机理,对高炉排铅孔设计理念进行了探讨,为铅负荷较高的高炉进行合理炉型设计、安全稳定生产和提高高炉寿命提供了参考依据.     

太钢4350m3高炉炉体热负荷

通过分析太钢4350m3高炉(5#高炉)炉缸以上冷却系统的设计特点,研究其在高煤比、高产量情况下炉内煤气流分布对炉体热负荷的影响.结果表明:太钢5#高炉的边缘气流指数W值控制在0.55左右;中心气流指数Z值应控制在8.8左右;5#高炉下部炉腰炉腹的热负荷较为稳定,而炉身的中上部稳定性较差;5#高炉的热负荷还有降低的潜力,热负荷控制在10～120GJ.h-1范围4350m3高炉仍可稳定操作.     

氧气高炉工艺研究进展及新炉型设计

从氧气高炉的数学模型、实验室实验以及工业试验角度系统分析了氧气高炉工艺的发展现状及趋势,同时讨论了氧气高炉炉型的设计依据。论述了氧气高炉的静态工艺模型研究需要计算合适的直接还原度和热空区温度,同时应考虑氧气高炉工况下生产率的变化、热损失的变化、风口煤粉的喷吹上限以及N2的循环积累等问题。指出了多维动力学模型和多目标优化模型中尚需解决的问题,以及氧气高炉数学模型的主要发展方向。结合文献研究中的氧气高炉特点,从炉身高度设计、炉腹角和炉身角设计以及风口设计3方面综述了氧气高炉炉型设计的变化规律。     

基于SPC的高炉炉况异常检测研究

针对高炉冶炼过程复杂多变,影响高炉炉况的因素众多且运行过程复杂,为保证高炉炉况稳定顺行,开发了一种基于主元分析(PCA)和统计过程控制(SPC)的高炉炉况异常检测模型。由于高炉运行参数具有高耦合和非高斯的特点,该模型首先采用主元分析算法对高炉实际生产的历史离线数据进行聚类分析,然后应用基于T²统计量的多元控制图和单值控制图对聚类后的新变量和相关参数进行监测,从而达到监测高炉出现异常炉况的目的。该模型可以实时监测高炉炉况的异常波动,其中PCA算法将高炉本身的高维数据降到低维,大幅去除数据中的噪声和不重要特征,在实际生产和应用中,节省了大量的成本和时间。选取马钢某高炉炼铁过程为应用场景,结合数据特点调整和改进算法,通过历史数据模拟和实时在线运行验证模型的可靠性和算法的有效性,同时也对指导高炉实际操作技术做出了一定的贡献。     

Al2O3对高炉渣物化性能影响的理论分析

随着优质铁矿资源的消耗,钢铁企业可利用的铁矿原料品位逐渐降低。因此,高铝质铁矿资源越来越受到钢铁企业的关注,但高铝原料在高炉冶炼过程中会带来渣铁黏稠、炉温偏低、冶炼安全等一系列问题。本研究中采用FactSage热力学软件分析Al₂O₃质量分数对高炉渣平衡物相、熔化温度、相析出温度的影响以及高铝渣液相区变化和黏度变化,旨在为高炉冶炼高铝原料提供一定的基础支撑。研究发现：炉渣为低铝（5%～10%）含量时,随着Al₂O₃含量增加,炉渣熔化温度升高,析出相为黄长石相和纯物质相,高炉渣黏度变化不大,炉渣中SiO₂含量高,炉渣黏度过高,不适合高炉冶炼;炉渣为中铝（10%～15%）含量时,随着Al₂O₃含量增加,炉渣熔化温度升高,析出相为尖晶石相、黄长石相和纯物质相,高炉渣黏度增加幅度略有提高,Al₂O₃含量对高炉渣性质影响较小,增加炉渣二元碱度对炉渣黏度降低效果较明显;炉渣为高铝（15%～30%）含量时...     

透气塞吹氮处理对过共晶铸铁石墨形态和石墨漂浮的影响

本文研究了用不同孔径透气塞吹氮处理高炉铁水及过共晶重熔铁水对铸铁石墨和 性能的影响．研究结果表明用工业透气塞吹氮处理能显著减少石墨漂浮；不同孔径的 透气塞吹氮处理对过共品铸铣的石墨形态有不同程度的影响，经过吹氮处理，片状石 墨变成了点状、团片伏、球状石墨．从而显著地提高机械性能。此项研究结果为高炉 铁水直接浇注捉洪一种新的工艺方法。     

高炉煤气除尘系统的设计

以1000m3高炉为例,本文详细介绍了高炉煤气除尘系统的设计。     

铁酸锌气体还原的热力学分析

根据热力学原理,计算并分析了含锌冶金粉尘中的重要成分ZnFe2 O4在CO- CO2气体还原过程中的热力学行为. ZnFe2 O4的气体还原遵循逐级还原规律,且ZnFe2 O4很容易被CO还原到ZnO和Fe3 O4.较高温度条件下,ZnO的气体还原易于FeO的还原.随着反应温度升高,锌完全反应和挥发所需要的CO含量不断降低,当反应温度从1100 K升高到1400 K时所需的CO体积分数由0.4降低到0.01以下.要达到还原分离金属锌的目的,不必将铁氧化物还原到金属铁,而只需将铁氧化物还原到Fe3 O4或FeO,同时满足锌的还原条件即可.在高炉炉身中上部,由于发生锌的还原反应和内部循环,给高炉生产带来危害,因此应减少和控制高炉的锌负荷.