热卷箱式炉内板坯温度场模拟

根据热卷箱式炉中板坯卷取及保温过程的导热特点,建立了温度场计算模型,用有限元程序计算出的结果与实际基本相符,应用此模型,可对薄板坯铸连轧冲区的效果进行评估,以及有助于辅助工艺设计与优化。     

基于遗传算法的电炉载能值综合优化

引入载能体的方法,统筹电炉炉料结构、电炉供氧、配碳和供电等多种因素,建立了电炉载能值综合优化模型.模型约束复杂,采用线性规划难以求解,本文采用遗传算法进行求解.对BH1H、BHDDQ和SUS304钢种进行能值计算.结果表明:在保证电炉出钢钢水化学成分、温度和渣的碱度等指标符合要求的前提下,每炉钢水能值分别降低了22.8%、21.4%和23.6%.     

基于炉热指数计算和炉温预测的电石炉热状态判断

鉴于炉热状态判断对电石冶炼的重要性,在对电石炉冶炼过程特点分析的基础上,提出炉热指数的基本概念.建立了基于两段式热平衡分析的炉热指数计算模型,在此基础上建立了基于BP神经网络的电石液温度预测模型.采用这两种模型可以更有效地对电石炉热状态进行判断.模型仿真研究表明,电石液温度与高温区热盈余线性相关,用炉热指数判断电石炉热状态是可行的.电石液温度预测模型的命中率达到86.7%.     

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.     

专家系统在电炉炼钢工艺中的应用

把可拓学中定量化描述解决矛盾问题过程的工具——关联函数——引入到电弧炉可拓专家系统中,用以解决电炉出钢前钢水成分不合格的矛盾问题.电弧炉终点目标神经网络预报模型作为可拓专家系统评价机构的基础.终点预报模型用混合遗传算法训练,达到了较高的预报精度.仿真结果表明电炉可拓专家系统可以指导技术人员进行更合理的炼钢操作.     

微机在电弧炉炼钢节电中的应用

在我国冶金行业利用微机分析、预测、指导电炉炼钢生产,从而降低电耗,是一种新的尝试。为了摸清电炉炼钢电耗与冶炼过程中诸因素的关系,在过去定性分析的基础上,我们采用多元回归、逐步回归、编码逐步回归方法在 BCM—Ⅲ型机上对两座电炉八个生产班组的1337炉钢的数据进行计算及分析,找出影响各班电耗的主要因素,并结合生产实践,提出改进操作的措施,实现节电。同时,结合生产条件及原材料的变化,利用数学模型预测炼钢电耗。今年二季度,用微机分析指导生产的两座电炉比未开展此项工作的一座电炉平均吨钢少耗电16.13度,二季度两个电炉实际少耗电14.46万度。按全厂三座电炉年产3.5万吨钢计,若全部采用微机分析、指导生产,则全年可少耗电56.455万度。     

FeCl2处理电炉炉尘的热力学计算

电炉炉尘中富含Zn、Pb、Cd等元素，简单地将这些炉尘倾倒野外或填埋，Pb、Cd等重金属元素的浸出会污染环境，而直接将炉尘返回钢铁厂内循环使用，Zn在高炉内富集会缩短炉衬寿命，而又这些元素向钢水的转移还会降低钢材品质。为减少电炉炉尘对环境的污染和实现其综合利用，必须寻求经济高效的新方法脱除炉尘中Zn、Pb、Cd等有害元素。通过热力学计算分析了采用FeCl2去除电炉炉尘中Zn、Pb的可能性，比较了不同反应条件下的作用效果。计算结果表明，在600-900℃下，炉尘中ZnO、ZnFe2O4、CuO、PbO和CdO几乎全部转化为气相氯化物。对于CaO含量较高的炉尘，添加SiO2有利于提高炉尘中有害元素的脱除效率，Zn的脱除率约96％-98％。当反应温度超过950℃，炉尘中Zn的脱除率有降低的趋势。     

硬质合金烧结-热等静压炉的优化

建立了硬质合金烧结-热等静压炉内传热的三维非稳态数值仿真模型,对炉内的温度场进行仿真与优化。提出分段仿真方法,即在真空加热阶段采用层流模型和S2S辐射模型,在低压和高压氩气加热阶段采用k-ε湍流模型和DTRM辐射模型。结果表明:仿真结果与实验结果相吻合;石墨筒内温度分布不均匀,其主要原因是石墨舟和烧结制品布置方式以及石墨筒结构的不合理。实验中提出优化措施,使烧结制品表面温度偏差在真空阶段减小约10 K,在气体加热阶段减小到±7 K以内,从而可提高烧结质量。     

热电联产压水堆核电机组热经济性定量分析模型

基于热电联产机组热量法分配的特点,建立了热电联产压水堆机组热力系统发生变化对热经济性指标影响的计算模型,提出了供热系统参数——供热回水率、回水温度、回水地点变化对压水堆机组热经济性影响的定量诊断数学模型,可将复杂的热力系统全面计算简化成3个一次方程。通过实例计算,验证了所提数学模型是正确可行的,同时具有概念清晰、计算简捷的特点。     

高炉冷却壁热表面传热系数的研究

基于边界条件替代法建立了高炉冷却壁热表面与炉气间的传热系数计算模型.采用试验测量冷却壁温度场和温度场数值计算相结合的方法,确定了炉气温度为505～1 248 ℃时炉气与冷却壁壁体及炉气与捣打料间的传热系数.理论分析了在炉气温度较高时炉气与捣打料间传热系数大于炉气与冷却壁壁体间传热系数的原因,从而改变了以往在冷却壁传热模型计算中冷却壁热表面传热系数只用一个综合传热系数的观点,两种传热系数的区分使传热数值计算精度更高.     

阳极焙烧炉燃烧室三场动态仿真

采用计算流体力学、传热学与燃烧学的原理和模型,利用英国ＡＥＡ公司开发的一种实用流体工程分析软件ＣＦＸ－４．１Ｃ在ＤＥＣ－Ａｌｐｈａ２５０工作站上进行计算,得到了阳极焙烧炉燃烧室中的准动态流场、温度场和浓度场,为阳极焙烧炉结构和操作参数的优化提供了较准确、快速且经济的研究手段．     

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。     

箱式电阻炉炉衬最佳设计的研究

探讨了在三维不稳态导热情况下复杂结构的箱式工业电阻炉炉村最佳设计的数学模型和求解方法,并用电子计算机模拟了炉衬的导热过程.炉衬温度分布和耗电量的计算值,与实测值吻合较好.设计方案综合考虑了各种影响因素,能显著减少热损失,取得最好的经济效益.所改进的交替方向的隐式差分格式及其计算程序,对复杂的高维抛物型导热问题的计算提供了一种可供参考的方法.     

三相电弧炉电气系统模型的探讨

本文为进行电弧炉系统谐波分析的仿真研究,在理论上作了初步探讨。首先建立交流电弧的等效数学模型,并根据电弧炉电弧工作的实际情况加以修正,得到不同工作状态下的电弧模型,在此基础上导出了电弧炉系统的状态方程。     

电厂锅炉生产水泥的开发研究

在原煤中掺入适量的石灰石和外加剂于煤粉锅炉或沸腾锅炉内燃烧,均可以成功地生产４２５号水泥,且可以保证电厂锅炉出力正常,安全稳定运行,不影响锅炉使用寿命,具有显著的经济效益和社会效益     

高炉专家系统中的基础数学模型

介绍了唐山国丰钢铁有限公司1#高炉专家系统中基础数学模型的特点,主要包括配料模型、理论燃烧温度计算模型、炉热指数计算模型及高炉操作线模型,同时分析了这些模型在高炉生产中的应用状况。结果表明,基础数学模型在高炉专家系统中具有重要的作用,可以有效帮助操作人员了解高炉状况并提供实时指导,从而实现高炉稳定顺行。     

高炉鼓风机选型和安装

针对高炉鼓风机的选型和安装中出现的问题，根据高炉操作对鼓风机的要求，提出了正确与合理的风机选型与鼓风机安装方式。     

高炉铁水硅含量预测系统

高炉铁水中的硅含量不仅是衡量产品质量的一个重要指标,而且反映了高炉能量利用的好坏.铁水硅含量的准确预测,能够指导高炉配料和高炉冶炼操作,实现降低铁水硅含量的目的.根据硅还原的机理从热力学和动力学方程出发,经推导得出了铁水中硅含量的预测模型,并结合高炉物料平衡及热平衡计算,编制成高炉铁水硅含量的预测系统.将实际高炉的原料条件及操作参数输入系统,得到了高炉铁水硅含量的预测值.该预测值与实测值相比,误差范围小,命中率高.从而表明该预测系统在实际运用中具有可靠性.     

高炉富氧鼓风对高炉热状态的影响及对策

为进一步探究高炉富氧操作下的冶炼规律,用已建立的高炉富氧综合模型对不同操作条件下的高炉热状态进行计算和分析.结果表明:炉缸喷吹循环煤气能有效抵消富氧操作引起的燃料比增长,且在低富氧操作时高炉不需喷吹循环煤气就能满足上下部热量平衡;增加喷煤量需要与提高富氧率相对应,不同的喷煤量具有不同的富氧操作区间.模型求得富氧操作条件下鼓风加湿极限值,即鼓风加湿不应超过21.2g/m³,相应的富氧率极大值约为4.6%.     

等温圆柱管式炉加热热流轴向分布计算

本文采用Sparrow-Bedford方法,通过理论分析和编程计算,得到单段加热等温圆柱管式炉沿轴向加热热流分布的算法,克服了以往管式炉炉体等温区小、校验精度低、工作周期长等缺点。使用该算法,合理布置加热元件,可使圆柱管式炉的等温性能获得较大改善。