高炉炉项煤气分析系统

高炉炉顶煤气分析是世界各国面临的共同难题。其难点在于：在高炉炉顶高温、高压、多尘、含湿等极端恶劣条件下,取样系统极易堵塞。如何保证取样系统长期、稳定、在线、连续运行,是各国分析领域攻关的目标。该项目经过十多年艰苦研发,创造出具有自主知识产权的与国外常规取样完全不同的“多级过滤、分级俘获、就地排放”的高炉煤气样气处理系统。高炉炉顶煤气分析技术是含尘烟气取样系统发明专利在工业炉窑气体分析领域的一个应用系统,它集样气处理、柜式分析、计算机总线、系统控制软件开发为一体,在多项重要技术指标上居于世界领先水平,     

高炉煤气余压回收透平发电监控系统

根据高炉煤气余压回收透平发电(TRT)的分散控制和集中管理的基本工艺控制要求,设计了由工控机(IPC)和可编程控制器构成的分布式监控系统,并重点详述了TRT中对高炉炉顶压力的控制策略.运行实践表明,监控系统能够满足TRT自动控制的基本要求和实现信息化管理的需求.     

氧气高炉煤气高温除尘中间试验

高温煤气除尘半工业试验采用了不锈钢网丝烧结材料作为滤材,整个试验过程由计算机控制和监测.实验结果表明,新开发的高温煤气除尘技术可工作在550~600 ℃, 除尘效率可达到99.9 %以上,净化后煤气粉尘浓度低于10 mg/m3.该技术可用于氧气高炉和传统高炉的炉顶煤气除尘.     

基于T-S模型的高炉煤气系统模糊建模

针对钢铁企业高炉煤气系统这一复杂非线性系统的建模问题,提出一种基于数据的高炉煤气系统模糊建模方法.基于T S模糊模型的高炉煤气系统辨识模型,考虑系统中煤气调节用户的人为干扰特性,采用条件模糊聚类的方法来对输入/输出空间进行划分.引入模糊思想,使模型能够更好地适应工业噪声的干扰.利用贝叶斯线性回归方法求解模糊模型的后件参数,避免了后件参数求解过程中常出现的异常解问题.通过对实际企业高炉煤气系统的实验验证,结果表明了所提出的高炉煤气系统模糊建模方法的有效性,可进一步用于实施高炉煤气系统的优化与调度工作.     

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.     

基于MCGS和PLC的高炉煤气自动取样分析系统的研究

介绍了基于MCGS和PLC的炼铁高炉煤气自动取样分析系统的设计思路及实现过程，并从多个角度考虑了系统的实用性和安全性．     

高炉煤气放散阀密封改造

炉顶放散阀用以高炉休风检修时放散掉炉内煤气,起安全作用,其性能的好坏直接影响高炉冶炼水平。选择合理的密封结构是提高其使用寿命,确保高炉生产的主要保障。     

日钢第一炼铁厂4#高炉大修停炉操作实践

本文对日钢4#高炉大修安全、快速停炉操作进行了总结.采用炉顶打水空料线法降料面到风口,全程回收煤气的先进技术;同时对放残铁操作进行了系统的总结,实现了安全、快速停炉和放残铁.     

铁矿煤球团内生还原气生产DRI工艺及估算

在高炉热风炉中用高炉煤气、垃圾制燃气、低热值煤气加热循环还原气,或用红焦、热DRI(直接还原铁)等热量加热循环还原气至1100℃,输入还原竖炉加热铁矿煤球团,生产DRI,从炉顶气中回收硫和CO2,炉顶气净化后作为还原气循环使用.球团内煤干馏形成的半焦、焦炭起到了与高炉内焦炭不同的骨架作用.利用还原反应后气体余热来预热和干馏球团,利用铁精矿粉和煤粉的高比表面积,利用煤的干馏气化促进低温下碳的一次气化反应和直接还原反应,使DRI煤耗进一步降低.设炉顶气温度降到150℃,配煤218kg,高炉煤气消耗约947m3时,工艺能耗约333kg/t煤.比高炉工艺节能约52%,减排CO2约83%.比MIDREX节能约84kg标准煤.该工艺简称为DRI-NHQ.     

炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉综合数学模型

为了研究开发炉顶煤气循环μ氧气鼓风高炉炼铁新工艺,建立其综合数学模型.模型由高炉各个区域煤气成分计算方程、高炉上部空区热平衡模型、热化学平衡模型和炉身效率模型组成.用此模型计算了该炼铁工艺的基本工艺参数.结果表明:新工艺的焦比为200 kg.t-1,煤比为200 kg.t-1,相比传统高炉,燃料比降低22.9%;风口循环煤气量对风口理论燃烧温度影响较大,风口循环煤气量每增加10m3.t-1时,风口理论燃烧温度降低17.6K.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的炼铁工艺参数,研究相同原料和燃料条件下的各个工艺参数的变化规律.     

炉顶煤气循环氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型

结合风口回旋区燃烧和炉外煤气预热、脱除和循环的平衡关系,建立了氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型,并采用传统高炉的运行和解剖数据对模型进行了验证分析.通过模型研究了氧气含量和上部循环煤气流量对氧气高炉炉内过程变量的影响规律.结果表明：氧气含量偏低和上部循环煤气流量不足时,会降低铁矿石还原效果,炉渣内出现大量未还原铁氧化物;氧气含量和上部循环煤气流量的提高可以有效提高炉内CO含量和铁矿石还原速度,但提高上部循环煤气流量会大幅提升炉顶煤气温度,增大热量损失.与传统高炉相比,氧气高炉内CO含量提高1.0~1.5倍,炉内气体还原性更强;铁矿石还原完成位置提高1.49 m,全炉还原反应速度更快;直接还原度降低55.2%~79.2%,炉内直接还原反应消耗的碳量更少.     

压力自控技术在大型高炉除尘装置中的应用

根据自动控制理论及钢厂大型炼铁高炉 ( 1 350 m3)所采用的煤气干式除尘系统装置的实际工况 ,剖析日方专家实现炉顶煤气压力自动控制所基于的控制思想和控制策略     

钢铁企业高炉煤气供需预测模型及应用

以钢铁企业高炉煤气系统为研究对象,采用灰色关联度分析了高炉煤气产生量、消耗量的影响因素与煤气量的关系.基于人工神经网络预测方法,建立了高炉煤气BP神经网络预测模型,对钢铁企业各生产工序中高炉煤气的产生与消耗量进行预测,探讨了企业在正常生产、事故检修等工况下各工序的煤气产生量和消耗量预测的合理性.研究表明:所建立的预测模型精度高、误差小,能有效解决实际生产中高炉煤气的供需预测问题,从而减少高炉煤气放散,为企业制定合理煤气使用计划提供了理论依据.     

高炉炼铁新技术的数学模拟研究

利用多流体数学模型对革新高炉炼铁技术进行了数学模拟,分析评价了革新操作对炉内现象及高炉生产指标的影响.这些革新炼铁技术包括高炉喷吹含氢物质实现富氢还原,高炉使用热压含碳球团实现低温炼铁,以及高炉炉顶煤气喷吹加强C和H的利用.多流体模型的模拟解析表明,高炉超高效率操作(高产、低能耗和低CO2排放)可通过这些革新技术的实际应用来实现.     

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.     

智能集中润滑系统在邯钢2000m3高炉的应用

鉴于高炉炉顶装料设备长期采用单线或双线流出式润滑方式,不便于判断加油点是否供油,油量合适与否,维修难度大,经常出现设备因失油而造成故障的问题,本文重点介绍了智能集中润滑系统在高炉的应用。该系统的优点是能够实现集中操作、远程控制、实时检测供油状态等。     

炉顶布料方式对高炉长寿的影响

分析了高炉长寿与炉顶布料的关系，中心加焦可促进中心气流发展，减轻煤气对炉墙的冲刷；环布碎焦可有效隔热且避免矿石粘结墙，使炉墙免侵蚀并消除吉厚，结瘤，采用此二项技术可使高炉长寿，热损失减少故亦有利节能。     

石家庄钢铁公司高炉内碱金属循环

石家庄钢铁公司高炉的碱金属(K2O+Na2O)负荷较高,为5.25～5.5kg/tFe.其中由烧结矿带入的碱金属占碱金属负荷的70%左右,球团矿和焦炭各占碱金属负荷的10%左右,其它炉料带入量较少.石钢高炉总排碱率为73%～79%,其中炉渣排碱率为68%～77%,炉顶煤气排碱率为5%左右.石钢高炉蓄积率保持在0.227～0.282kg/Fe·h之间,高炉处于蓄积期,且蓄积率较高.所以,建议石钢高炉的碱金属负荷临界值选取4.0kg/tFe.     

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.     

基于减压阀组调节的高炉顶压控制策略

为了提高钢铁冶炼的质量,优化高炉顶压的控制方法。以大中型高炉为研究对象,通过分析高炉的工艺流程及影响炉顶压力的因素,构建了高炉炉顶压力的数学模型。在此基础上探讨了一种基于减压阀组调节的高炉顶压控制策略—跟随比例积分微分（tracking proportion integral differential, T-PID）控制 。为验证此数学模型和控制策略的有效性,应用matlab/simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果验证了该策略的正确性。将该方法应用于某钢1#高炉顶压控制系统,结果表明高炉顶压波动能控制在±3 kPa左右,具有良好的效果。