烟气分析在转炉冶炼过程中的应用研究

介绍转炉烟气分析控制系统,研究转炉烟气和炉气在冶炼过程中的变化规律,并开发烟气定碳模型。结论表明,在转炉冶炼过程中利用烟气成分的变化规律,可进行转炉炉况判断、终点判断和了解炉内反应过程。开发的烟气定碳模型对于含碳量低于0.12%的炉次,其控制精度为±0.02%,命中率为90%。     

WRLB—2型钢水快速结晶定碳头

WRLB—2型钢水快速结晶定碳头,是在炼钢过程中用以快速测定钢水中含碳量的一种新仪器。利用它来测定每炉钢水中的碳含量只需15—20秒钟,原来采用化学分析方法测定需十分钟。因而能缩短冶炼时间,保证钢铁工业优质、高产。推广使用定碳头,帮助了炼钢工人在炉前快速测定结晶温度,从而确定含碳量,是冶炼工业上的一项新技术。我厂从1974年初开始试验定碳头,经过反复实践,改进提高,经有关单位试用后,效果     

激光陀螺捷联惯性导航系统中惯性器件误差补偿技术

为了提高激光捷联惯性导航系统的导航精度，对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明，并针对由国内某型激光陀螺构成的惯性测量器件进行了误差分析，在此基础上建立了误差补偿的精确数学模型，提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数静态标定方法，给出了计算误差模型参数的数学推导过程和解析表达式。分析结果表明，惯导系统误差主要由惯性器件测量误差引起，为了有效补偿惯导系统的系统误差，必须针对具体的惯性器件进行误差补偿，实际测试结果证明，该计算方法精度较高，可以有效提高惯导精度。     

基于边界元法的高炉炉底炉缸侵蚀模型

通过边界元法建立了高炉炉底炉缸传热数学模型．采用基尔霍夫变换把非线性问题转化为线性问题，解决了利用边界元法建立高炉炉底炉缸侵蚀模型把导热系数看成常数而造成计算精度下降的问题．求解控制高炉炉底炉缸传热过程的热传导方程，再通过正交试验的方法确定满足实测边界温度分布的侵蚀边界．该模型可在线预测高炉炉底炉缸1150℃等温线的位置和形状，以了解和分析炉底炉缸的破损情况．结果表明，监测点热电偶温度值和模型计算值吻合较好．     

气体再燃区冷态流场特性的数值模拟

以某气体再燃技术改造后的220t/h锅炉为物理模型,采用标准k-ε双方程湍流数学模型对炉内冷态流场进行模拟计算,并用冷态试验结果对数学模型进行验证.结果表明:实测值与模拟计算值误差为5%~10%,该模型能较好地模拟实际流场工况;增加再燃喷口后,旋流区沿炉高方向拉长,提高了炉内火焰充满度;再燃喷口八点布置方式比四角布置方式的假想切圆直径大66%,且在喷口背火侧形成回流区,明显提高了再燃气流对上升气流的覆盖度;再燃量为5%时,再燃气流无法与炉内上升气流混合,最佳再燃量为15%;再燃区高度距离为3 600mm较为合理,增大再燃区距离对流场分布影响不大.     

边界元方法建立高炉炉缸炉底侵蚀模型

采用边界元方法建立了某大型高炉炉缸炉底侵蚀判定的数学模型,该模型用于推定高炉炉底１１５０℃等温线的位置和形状,以了解和分析炉缸炉底的破损情况,结果表明,边界元方法在近似单一介质热传导问题所中建立的数学模型用来预测高炉炉缸炉侵蚀状况,有省时,精度可控的优点。     

三座标测量机座标误差的变换矩阵法

本文以旋转变换张量的方法来分析计算空间点的座标及其误差的影响，提出变换矩阵法，并用它来分析计算三座标测量机所给出测点座标值的精度。这种方法也能用于其他空间机构的分析计算和建立三座标测量机误差修正的数学模型．     

机车柴油机凸轮升程起始点最优解的研究

在检验凸轮时，凸轮升程起始点的偏差会影响凸轮的测量精度．为了剔除这个影响，本文采用有限傅立叶函数逼近的方法，根据实测升程值数据来建立受检凸轮的数学模型；以此数学模型为依据，求出在不同角度偏差下的凸轮升程表，进而利用一维最优化的方法来求得符合最小条件的升程起始点偏差；利用此偏差求出实际升程表，此组数据是已经剔除了由升程起始点偏差所引起的误差，该实际升程表能客观地反映加工误差的大小，具有较高的可信度．最后给出机车１６Ｖ２４０型柴油机上的供油及进气凸轮的实测例子，显示了此种方法的有效性．     

制导系统硬件量测设备精度分析

提出导弹制导控制系统硬件量测设备精度要求的分析方法．以中制导精度为优化指标，以涉及中制导系统的硬件量测设备的精度要求为优化参数，采用遗传算法进行寻优，确定相关硬件量测设备的精度指标要求．仿真实验结果表明，在工程上优化结果有利于进一步的误差分析及硬件设备的选定，误差分析结果及硬件设备的选定影响制导控制系统的改进．     

利用Monte Carlo法在计算机上实现对精密工程测量控制网的精度检验

本文给出了在计算机上利用Monte Carlo法对实测误差进行模拟的方法和计算软件。并采用模拟出的正态观测误差值,对设计边长进行数学模型扭曲,通过比较平差后点位误差的离散情况,实现对精密工程测量控制网的精度检验。与此同时,文章还对精密工程控制网的精度指标等问题进行了讨论。最后,结合国家同步辐射加速器精密控制网精度的检验,对以上方法进行了验证     

高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析

对利用高炉处理烧结烟气同时脱硫脱硝脱二噁英技术的可行性进行了理论探讨,分析高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物,以及分解二噁英的热力学条件,探讨烧结烟气代替空气鼓风对理论燃烧温度、风量、炉缸煤气、炉顶煤气和铁水硫含量的影响.结果表明：二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮的最低平衡体积分数分别为1.84×10-13%、3.08×10-11%和3.72×10-21%,高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物是可行的;高炉具有分解二噁英的有利热力学条件;烟气中二氧化硫和一氧化碳对理论燃烧温度的影响可忽略,氮氧化物能略微提高理论燃烧温度,二氧化碳体积分数增加1%,理论燃烧温度降低大约40.5℃,但通过降低鼓风湿度和提高富氧率等措施,能达到高炉正常生产时的炉缸热状态水平;随着烟气中二氧化碳含量的增加,风量、炉缸和炉顶煤气量都逐渐降低,炉缸煤气一氧化碳和氢气含量增加,炉顶煤气中一氧化碳、氢气、二氧化碳和水含量都增加,氮气含量显著降低;铁水硫含量与烟气二氧化硫含量成正比,但当二氧化硫质量浓度达到2000 mg·m-3,铁水中硫质量分数仅为0.025%,铁水质量仍合格.通过综合调节高炉操作参数,也可以实现烧结烟气代替空气鼓风进行高炉炼铁生产,达到脱硫脱硝脱二恶英的目的.     

钢厂煤气混烧锅炉运行优化的试验研究

对某钢厂煤气混烧锅炉进行高炉煤气和焦炉煤气掺烧调整试验,分析掺烧对锅炉排烟温度、飞灰含碳量和过热蒸汽温度等的影响,并对锅炉运行进行了优化。结果表明,当高炉煤气掺烧热值比为30%且焦炉煤气掺烧热值比为40%时,锅炉热效率达到80.9%,这样既保证了锅炉较高的热效率,又实现了高炉煤气的较大比例掺烧,解决了其大量过剩问题,具有较好的经济性。     

氧气高炉回旋区内煤粉燃烧行为的数值模拟

炉顶煤气循环-氧气鼓风高炉炼铁新技术的工艺特点决定了煤粉在其回旋区内的燃烧条件与传统高炉相比将发生很大变化.本文建立了氧气高炉直吹管—风口—回旋区下部煤粉流动和燃烧的数学模型,研究了入口布置方式、氧含量、循环煤气温度以及H2 O和CO2含量对煤粉燃烧的影响.模拟结果表明：三种引入方式中,假想的循环煤气和氧气混合进入方式明显优于循环煤气和氧气单独进入方式.当氧的体积分数由80%增加到90%,相应的煤粉燃尽率由87.525%提高到93.402%.循环煤气温度对煤粉燃尽率的影响并不显著.循环煤气中H2 O和CO2的体积分数提高5%,风口轴线上气体的最高温度分别降低124 K和113 K.     

炼厂尾气绝热燃烧模型建立和计算

研究了炼厂尾气的燃烧规律,基于对所有可能组成的炼厂气的分析,建立了燃气绝热燃烧过程的数学模型,该模型采用MATLAB编程求解,可用来求解任意组成的燃气的理论火焰温度和热效率,讨论了过量空气系数和燃气中二氧化碳、硫化氢、氢气、烯烃、烷烃等气体的相对组成对理论火焰温度及锅炉热效率的影响。结果显示:过量空气系数和二氧化碳、硫化氢含量是关键影响因素;理论火焰温度和锅炉热效率随过量空气系数的增大而减小;随着CO2相对含量的增大,理论火焰温度和燃烧效率有所降低,CO2含量在20%以上时影响较为明显;H2S含量对排烟温度有较大影响,热效率随排烟温度升高而减小。     

基于Autoencoder-TCN的航空发动机排气温度预测

针对目前航空发动机排气温度预测模型精度不高、传统RNN类神经网络对飞行数据时间维度信息挖掘不充分的问题,提出了一种结合自编码器Autoencoder和时间卷积神经网络TCN的航空发动机排气温度预测模型。首先通过Autoencoder方法从飞行数据中提取与排气温度相关的特征,以降维后的特征作为输入,建立TCN网络深度学习模型,以航空发动机排气温度作为输出,充分挖掘飞行数据的时间维度信息,从而提高模型精度。最后选取真实飞行数据进行实验,结果表明,与BP、LSTM神经网络模型相比,该模型的平均绝对百分比误差由13.035%和9.593%降低至3.369%,有效提高了模型预测精度。     

基于煤气化学能最大化利用的上部吹氧竖炉静态模型

针对竖炉生产中存在的煤气还原势未能充分利用、煤气消耗量高以及二氧化碳排放高等问题,设计出一种上部增设吹氧装置的竖炉.基于物料平衡和热平衡建立了上部吹氧竖炉的静态模型,并对其进行了数值求解模拟和分析.模拟结果表明,在典型条件下,上部吹氧竖炉每吨直接还原铁的还原煤气量为1404.67m3,吹氧量为20.32m3,煤气出口还原势降至0.56,排碳量减少26.25%,能耗减少19.56%.     

石墨碳对邢钢高炉渣粘度影响的实验

对邢钢高炉渣添加不同含量的石墨碳进行实验研究 ,结果表明 :碳大部分以悬浮物存在于渣中 ,炉渣的粘度及熔化性温度随含碳量的增加而增加。为确保高炉渣具有良好的流动性 ,渣中含碳量不宜超过5%。     

燃油连续加热炉数学模型

本文包括:(1)炉膛内钢坯加热数学模型;(2)最佳炉温及最低燃耗在线模型。 采用一维模型,应用Hottel多层无限大气层间的辐射热交换计算方法,把各火焰射流的作用,当量地看作是夹在上下炉气层之间的一个火焰层。它的平均温度t_f可以根据Ricou-Spalding射流吸入经验公式,计算火焰和周围炉气间的质量交换,再按热平衡方程把t_f计算出来。钢坯内部传热按一维导热问题,用差分求解。 还建立了一个较简单的炉膛传热仿真模型,据此求出各炉段单位炉温对出钢平均温度及中心温度的变化率θ_m/Ti及θ_s/Ti。还可确定最小燃耗函数P的各炉段加权系数W_i。 令各段在线炉温调节量ΔTi=(T_(i,max)—T_(i,o))—ΔT_i′,这就能在线性规划中用ΔT_i′代替ΔTi作为未知量以满足非负条件。这时目标函数P_(min)=-sum (W_iT_i′)。文中还附有一个说明各段炉温按上述线性规划进行最佳控制的例题。     

柴油机尾气钻井注气量定量分析

柴油机尾气钻井是利用柴油机尾气作为循环介质的一种气体钻井。对钻井常用柴油机Z12V190的尾气成分、排量、含氧量、尾气钻井最小注气量进行计算分析。结果表明:柴油机尾气排量随尾气含氧量增加而增加,可通过增加吸入阻力和负载降低含氧量;柴油机尾气钻井最小注气量随关键点压力增加而增加;尾气含氧量必须低于14%才能安全钻进;因受尾气排量限制,柴油机尾气钻井只适用于低压钻井,即使3台柴油机同时工作所提供的最大尾气排量也仅能满足关键点压力为4 MPa时的最小注气量要求,当只有2台或1台柴油机工作时,其钻井压力会更低,甚至不到1 MPa。     

基于多变量推理控制的氩氧精炼铬铁合金终点控制方法

为提升冶炼精度和效率,减少资源浪费.建立了氧气和氩气两种气体的供给速率与碳含量变化情况,以及二者供给速率与钢液温度变化的机理模型.构建了以终点碳含量与温度为输出,氧气和氩气供给速率为输入的多变量推理控制框架,设计了有效的V型多变量推理控制器.结合实际生产过程中的最大气体供给速率,用以限制系统的控制量输入,建立了基于多变量推理控制的氩氧精炼低碳铬铁合金终点控制系统.仿真结果表明:该系统能够消除外界不可测扰动对系统的影响,做出准确的冶炼精度控制,且将钢液温度控制在炉内最大承受温度以下,有利于延长炉役,避免出现喷溅现象产生,实现终点控制.