无钟高炉螺旋布料料面预测与优化控制研究

为实现无钟高炉布料精准化,提出了一种螺旋布料料面预测与优化控制算法。根据炉料在高炉炉喉内的堆积规律,建立了适用于非接触式料面测量技术的炉喉料面预测模型。在螺旋布料工艺特点研究的基础上,建立了螺旋布料操作优化控制数学模型,并设计了粒子群算法进行模型求解。最后,该模型采用有效容积为2 580 m~3的无钟高炉进行了试验验证,结果表明,采用基于粒子群算法的螺旋布料优化控制模型能够准确地获得期望的炉料分布,充分发挥无钟高炉布料灵活的优势。     

高炉布料过程仿真与决策系统

针对高炉布料过程中人工决策无法得到稳定、满意的径向矿焦比值及炉况发生变化时不能及时做出准确的布料调整,提出了基于操作优化的高炉布料仿真和决策系统.以高炉多层布料料面对应的径向矿焦比值与满意值的偏差最小为目标函数,建立高炉布料操作优化模型,用差分进化算法对该模型求解.本系统在某高炉实际运行后提高了炉况的稳定性,满足了工业现场科学稳定地控制径向矿焦比等技术指标的要求,同时在炉况变化时及时给出了布料调整方案.在工业实际运行中验证了该系统的有效性.     

大型高炉布料模型的研究与应用

以无料钟布料过程中物料运动机理为基础,改进了料流轨迹的修正方法,提出了料面形状计算的新方法.高炉布料模型在计算过程中考虑了炉料特性、焦炭塌落等对料面形状的影响,使计算结果更符合实际布料.结合生产实践需求,计算出了各种不同布料制度下炉料的料面形状、炉料径向分布、径向矿焦比等参数,提出了高炉区域焦炭负荷指数,更加直观、形象地对比各种布料制度.利用该模型可解答大型高炉生产上存在的问题,对高炉的实际生产提出了实用性建议,为高炉操作人员调整布料制度提供了理论指导.     

高炉无料钟多环布料参数的确定

在高炉串罐无料钟炉顶模型试验基础上，阐述了高炉无料钟炉顶多环布料基本参数确定方法和准则，建立了节流阀有效面积与其开度的回归方程以及料流量特征曲线方程，确定了多环布料溜槽倾角的档位，并建立了溜槽倾角档位的计算数学模型，为高炉无料钟炉顶多环布料实际操作和进一步理论研究提供参考依据．     

高炉内料层结构动态追踪的技术开发

炉料径向分布影响着高炉下部所形成软熔带的形状和位置，进而间接决定和控制了高炉燃料比的高低.建立了预测高炉内部料层结构的数学模型，并将其转化为可视化界面的软件，供现场人员在线使用，用于计算不同布料参数下料层结构的详细信息，布料参数包括布料矩阵、料线高度、布料方向、径向下降速度分布，预测结果包括径向矿焦比分布、追踪料层位置、料层厚度变化.计算结果均可为现场布料制度优化提供参考依据.     

无钟布料料流轨迹激光测试与图像分析

针对高炉布料过程操作者无法直接观察炉内料流轨迹、料面形状等信息,利用光学原理,提出极坐标激光栅格测试技术,对料面进行标定测量.引入模式识别中的双目视觉技术进行轨迹检测,对布料轨迹图像采用边缘分析算子,优化算子阈值,获得布料过程中料流信息,重现料流轨迹的动态图像,为高炉布料模型提供数据支撑.     

基于社会情感优化算法的步进式同心圆无钟高炉布料控制研究

为实现无钟高炉布料精准化,建立了基于社会情感优化算法的步进式同心圆布料控制模型。在分析步进式同心圆布料工艺特点的基础上,选取溜槽倾角作为布料控制的主要参数,以料面形状误差为控制目标,建立了步进式同心圆布料优化控制的数学模型,设计了社会情感优化算法进行优化求解。最后将控制模型应用到2 580 m~3无钟高炉进行验证,并分析了社会情感优化算法解决步进式同心圆布料控制问题的优化性能。计算结果表明:基于社会情感优化算法的步进式同心圆布料控制方法能够准确地实现期望的炉料分布,与标准遗传算法和标准粒子群算法相比,社会情感优化算法在布料控制优化中显示出准确度高和收敛速度快的优点。     

莱钢1000立方米高炉溜槽冗余定位系统的应用

溜槽是高炉布料系统的重要工艺设备,本文重点介绍了溜槽冗余定位系统在莱钢1000立方米高炉的应用。通过事例介绍,讲述了溜槽冗余定位系统在高炉的应用经验。     

浅析调压阀组实现顶压精确控制

介绍使用调压阀组对高炉顶压精确控制的实例，通过对高炉布料时压力变化规律研究，采用模糊控制原理达到顶压控制并减少设备故障目的。     

高炉布料过程中焦炭坍塌现象的模型研究

为了精确预测高炉炉料分布，开发了高炉布料数学模型。运用土力学边坡稳定理论，定量表示了焦炭向高炉中心的坍塌量。模拟结果与实测结果比较符合，证明此模型是适用的。结果表明，由于坍塌焦炭的积累，阻碍了矿石滚向高炉中心，明显改变了高炉边缘到中心的矿焦比。焦炭层的坍塌程度受布料模式、焦炭层的料面形状、矿石种类及配比、矿石批重和煤气流速等因素的影响，因此随着炉况的变化，焦炭层的坍塌状况也随之发生变化。     

浅谈涟钢8号高炉炉顶布料控制

高炉炉顶布料通常可选重量法和时间法。重量法的关键设备是炉顶料罐称。如果料罐称能长期稳顺工作,重量法比时间法更受欢迎,但是料罐称一旦出了故障,重量法则无法运行;时间法则不受炉顶料罐称的影响。涟钢8号高炉主要使用重量法布料,然而当料罐称出故障时,时间法也是一个不错的选择。     

复合摆动式新型无钟布料装置运动规律的研究

分析了复合摆动式新型无钟高炉炉顶布料装置的机构组成原理，建立了倾动和转动数学模型。     

高炉原燃料分级布料过程及时序

针对目前高炉原燃料质量恶化导致料柱压差升高的现状,寻求通过布料改善料柱透气性的方法。研究表明：不同粒径颗粒的混合会减小散料层的空隙度,降低透气性;减少颗粒混合,可以提高空隙度。为了改善散料层的透气性,研究了原燃料按颗粒大小分级布料的方式、不同粒级炉料的装料顺序及周期,同时分析了串罐、两并罐及三并罐无钟炉顶的布料特点。研究结果对降低高炉料柱压差及保障高炉稳定顺行有重要作用。     

高炉原燃料分级布料过程及时序

针对目前高炉原燃料质量恶化导致料柱压差升高的现状,寻求通过布料改善料柱透气性的方法.研究表明:不同粒径颗粒的混合会减小散料层的空隙度,降低透气性;减少颗粒混合,可以提高空隙度.为了改善散料层的透气性,研究了原燃料按颗粒大小分级布料的方式、不同粒级炉料的装料顺序及周期,同时分析了串罐、两并罐及三并罐无钟炉顶的布料特点.研究结果对降低高炉料柱压差及保障高炉稳定顺行有重要作用.     

硬面耐磨钢板在高炉布料溜槽上的应用实践

布料溜槽是无料钟炉顶设备的一个关键部件,其使用寿命关系到整个无料钟炉顶设备工作的可靠性。从实际应用角度出发,对几种布料溜槽在中小型高炉实践应用中的使用效果进行比较,着重对一种新型衬板结构的抗磨布料溜槽的性能及在实践中的使用效果作了介绍并对进一步提高该种溜槽使用寿命提出设计上的相关建议。     

宝钢生产系统优化技术

本项目共包括科研成果525项,其技术总体上达到国际先进水平。其中最主要成果有以下8项:1.高炉长寿技术的开发。研究开发了新型激光测厚炉衬喷补设备和性能优良的喷涂料、硬质压人料,形成了我国独特的高炉护炉新技术,改进了高炉布料和     

并、串罐无钟炉顶布料性能比较

作者通过对并、串罐无钟炉顶模型所作的布料试验及料面形状的测定,着重研究了在相同布料的条件下,并、串罐无钟炉顶结构在炉喉圆周均匀分布和料面形状对称性分布方面的差异。研究结果表明,采用串罐结构,不仅投资省,且布料性能好,对改进高炉操作和炉顶构造有着重要的意义。     

基于模式识别的自学习型高炉冶炼专家系统的开发与应用

为了准确反映高炉冶炼过程的复杂性,实现高炉过程的准确控制,基于模式识别的理论设计了一种高炉冶炼专家系统,利用该系统可以实现对关键控制参数如风量、风压、风温等进行模式识别,在此基础上能够实现高炉过程的总体评估,同时利用模式识别技术可以对影响高炉过程的重要现象,如炉顶煤气流分布、炉型变化、布料等进行有效的分类管理,实现对高炉过程的准确控制,从而提高了高炉运行的稳定性,高炉的技术经济指标有明显改善,2010年8月高炉专家系统在武钢5号高炉投运后,降低焦比8.42 kg/t,节约焦炭7732.3 t;增产34142 t.     

高炉内透气性分布技术的研究

研究透气性沿径向上分布的目的,在于寻求控制炉料和煤气沿径向上合理分布的可测参数,使高炉内能量充分利用。本文在模拟高炉送风和下料的双种条件下,对影响径向上透气性分布的 O/C 比和含粉率的分布进行了测定。实验表明,气流速度对炉内炉料堆角变化的影响,是造成径向上 O/C 比变化的主要因素。在流速相同时,正分装和倒分装造成的堆角变化规律相反。炉料中粉末含量的变化,不仅增加了料柱的气流阻损,更重要的是破坏了正常布料的规律,降低了高炉内能量的利用。     

新型DRI-挡板布料器布料过程的数值模拟

COREX熔化气化炉炉顶布料设备由煤-溜槽和DRI-挡板两种布料器组成,其中DRI-挡板属于新型布料器,布料规律尚不明晰.通过离散单元法(DEM)建立了DRI-挡板布料过程的数学模型,通过该模型分析了DRI-挡板的操作参数对布料过程带来的影响.其中包括考察了挡板角度对布料落点位置的影响,获得了布料档位与挡板角度的对应关系.还考察了料堆的形成过程和单一物质多粒度混合布料形成的料堆内部偏析情况,获得了不同档位半径物料的粒度偏析信息.同时也考察了矿石和焦炭混合布料过程,获得了矿焦的径向分布规律.研究结果为COREX现场合理调节布料模式提供参考依据.