烧结终点模糊控制系统的研究

提出了两种可选模糊控制方案：简单模糊控制和参数自调整的模糊控制．对于控制参数自调整的模糊控制方案,采用比例因子Ku模糊自整定和全论域范围带自调整因子的模糊控制规则相结合的方法来实现控制参数的自调整。     

补偿式烧结终点预报方案

单纯以烧结热状态为基础预报烧结终点将导致烧结过程调节的滞后性及振荡性.通过对烧结过程的实验分析,研究了烧结过程反应状态(透气性状态、热状态)的迁移特征,指出在预热带触底点之前,烧结废气温度对工艺因素波动无区别性特征,而透气性状态在整个烧结机长度方向上对工艺因素波动均呈现明显区别性特征.以透气性状态迁移规律为基础对烧结终点进行前置性预报,以热状态迁移规律为基础对烧结终点进行补偿性预报,可以大幅度提高预报的前置度及预报结果的准确性,最大程度的避免烧结过程调节的振荡性.     

烧结过程控制专家系统(Ⅲ)——透气性中心控制策略和烧结终点预报策略

为了克服烧结过程因机理复杂、影响因素多且相关性高而难以准确控制的困难,提出了烧结过程状态控制以透气性为中心的控制策略,研究了透气性的判断方法和实现此策略的控制原则和方法;同时,为了解决烧结过程控制的长时滞问题,提出了烧结终点的预报策略,研究了烧结终点的预报方法．     

基于烧结过程各带迁移规律的烧结终点预报方法

提出利用最小二乘法拟合烧结废气温度曲线,求曲线方程的二阶导数计算出烧结废气温度的四个拐点. 结合烧结过程各带的迁移情况,计算得出拐点所对应的各带前沿到达料层底部的温度. 根据拐点出现的时间,求出烧结过程中各带前沿平均速度. 利用多元线性回归法和F检验进一步考察烧结工艺参数对各带前沿平均速度的影响规律,并给出了它们之间的关系式. 利用该关系式, 可以在节能和提高烧结矿平均粒度的原则下,定量地调整工艺参数以稳定烧结终点.     

铁矿石富氧烧结试验研究

在铁矿石烧结过程中进行富氧,观察富氧后烧结固体燃料消耗、成品率、利用系数、冶金性能及矿相显微结构等指标的变化情况.试验表明：富氧时间为2～4 min、富氧量为5～8 m³/t时,烧结矿的各项指标较好.在该条件下,与基准烧结矿相比,成品率提高2.12%、转鼓强度值提高0.92%、固体燃料消耗降低1.56 kg/t;富氧烧结对改善烧结矿成品率的试验结果表明：16组烧结试验中,对烧结过程进行富氧后,成品率提高了0.79%~2.05%,富氧后的成品率平均高于基准成品率1.35%.随着富氧量的增加,成品率呈现出增长趋势;而随着富氧时间的增加,成品率没有明显增长.同时,富氧烧结后,烧结固体燃料消耗下降0.69~1.41 kg/t.     

利用风箱温度对烧结终点的模糊控制

烧结终点(Burning Through Point-简称BTP)是指烧结原料经过点火后,在机床上恰好完全进行物理和化学反应的那一点,即烧结结束时的位置。烧结终点是影响烧结质量和产量的重要因素,控制好烧结终点位置具有重要的意义。本文在参考已有研究文献的基础上,给出了烧结终点位计算的算法。     

基于神经网络的烧结终点预报的研究

针对烧结终点非线性的特点,采用误差反向传播算法的多层前馈神经网络(BP)来建立其模型,用自适应算法确定学习参数,用改进的BP神经网络的算法求出结构适宜的自适应网络。提出并实践了提高烧结终点BP神经网络预报速度的数据处理方法,基于现场数据采用计算机仿真的结果表明该方法的有效性。     

铁矿石烧结性能预报模型

研究了铁矿石烧结性能的评价指标及其主要影响因素, 提出了误差修正的带动量项的线性再励自适应变步长BP神经网络算法, 建立了铁矿石烧结性能预报模型. 模型预报结果表明, 用拓扑结构为12-34-4的BP神经网络训练6 700次后, 神经网络训练误差为0.000 187, 模型预报命中率均达83.5%以上, 模型具有很好的泛化能力和自适应能力.     

铁矿石的烧结基础特性之新概念

长期以来,人们对烧结用铁矿石的评价主要集中在化学成分、粒度组成、矿物特征等常温性能方面,而对铁矿石在烧结过程中的高温行为和作用知之甚少.根据对这一问题的深入思考和实验室的基础研究,提出了"铁矿石的烧结基础特性"的概念.该概念包括同化性能、液相流动性,粘结相强度性能和铁酸钙生成性能等.研究烧结过程中这些高温物理特性,有利于完善烧结理论、改善烧结矿质量和优化烧结工艺过程.     

合理垂直烧结速度的研究

通过考查气流速度的变化研究垂直烧结速度随烧结过程的变化规律。结果表明:垂直烧结速度并非固定不变,而是随着烧结过程的逐步进行发生显著变化;点火保温后,随烧结物理化学反应的进行,燃烧带逐渐形成并变宽且产生过湿现象,导致料层的透气性显著变差,烧结速度显著下降,直至约25 min后过湿层完全消失,透气性变好,烧结速度迅速上升。根据垂直烧结速度变化规律,通过改变负压烧结,进行烧结速度优化实验,结果表明:在保持转鼓强度及成品率基本不变的情况下,将垂直烧结速度由20.08 mm/min提高到21.82 mm/min,利用系数由1.401 t/(m2-h)提高到1.587 t/(m2-h)。     

铁矿粉烧结液相流动特性

在铁矿粉烧结过程中,铁矿粉与CaO反应生成的液相的流动特性,是衡量烧结混合料能否有效粘结的重要指标之一.采用微型烧结法和基于流动面积的粘度测量法,以10种常用进口铁矿粉为对象,研究其液相流动特性及其影响因素.分析了铁矿粉的液相流动特性对实际烧结过程的影响.结果表明:不同种类的铁矿粉由于其自身特性的不同,所生成的液相的流动能力及其随温度、碱度的变化规律有很大差异.     

基于铁矿粉烧结基础性能的优化配矿研究

以提高烧结矿性能为目标,对国内两种铁矿粉以及国外三种铁矿粉进行了同化性能、液相流动性能、粘结相强度三个方面分析研究,并据烧结矿各项性能指标制定出配矿方案进行优化实验,探寻最佳配矿比例。结果表明,五种铁矿粉中自产矿的各项性能最优,其他四种铁矿粉的各项烧结基础性能优势各不相同。其次,根据实验结果制定出优化配矿方案,对比混合矿的各项基础特性,得出最优化配矿方案：自产矿为50%,鞍千矿为20%,巴西B为15%,澳矿为10%,巴西A为5%,为现场烧结生产提供了理论依据。     

烧结用生石灰所含杂质对其消化性能的影响

采用恒温量热法,针对实验室煅烧的各种生石灰试样,研究其所含SiO2、Al2O3、MgO等杂质对消化性能的影响规律,并选用烧结现场使用的五种生石灰对研究结果进行验证.研究发现:生石灰的消化放热量与其CaO含量呈正相关关系,并随SiO2、Al2O3和MgO含量的增加而下降;SiO2、Al2O3和MgO杂质对生石灰消化速率有重要影响,当SiO2质量分数增加至1％水平时,生石灰消化速率的降幅较大,之后则缓慢降低;少量的Al2O3对生石灰消化速率影响较小,但当Al2O3质量分数超过2％时生石灰消化速率急剧下降;随着MgO含量的增加,生石灰消化速率显著降低.     

一种规则生成和参数自调整模糊控制器及其应用研究

控制过程中,对象常具有非线性、时滞、不确定性和参数时变的特点,而普通模糊控制器因控制规则固定,影响控制效果.针对这些问题,基于模糊神经网络的方法,设计一种模糊控制器,对学习算法进行推导,实现模糊控制规则的自生成和参数自调整.经仿真实验并根据其特点,将之应用于烧结控制过程,表明该控制器有良好的控制性能.     

A pilot-scale study of selective desulfurization via urea addition in iron ore sintering

The iron ore sintering process is the main source of SO₂ emissions in the iron and steel industry. In our previous research, we proposed a novel technology for reducing SO₂ emissions in the flue gas in the iron ore sintering process by adding urea at a given distance from the sintering grate bar. In this paper, a pilot-scale experiment was carried out in a commercial sintering plant. The results showed that, compared to the SO₂ concentration in flue gas without urea addition, the SO₂ concentration decreased substantially from 694.2 to 108.0 mg/m3 when 0.10wt% urea was added. NH₃ decomposed by urea reacted with SO₂ to produce (NH₄)₂SO₄, decreasing the SO₂ concentration in the flue gas.