大型高炉炉缸侧壁温度控制技术分析

高炉炉缸侧壁温度升高会严重威胁高炉寿命,为了有效控制高炉炉缸侧壁温度,延长高炉寿命。以目前我国大型高炉炉缸侧壁温度统计数据为切入点,在炉缸结构及材料要求的基础上,从传热学角度分析了炉缸侧壁温度的影响因素,提出了相应的控制技术。结果表明,控制冶炼强度、稳定铁口深度、提高死料柱孔隙率、炉缸压浆、加钛护炉、加强冷却制度管理等技术措施,可有效控制炉缸侧壁温度。

基于动态数学模型的冶金加热炉实时仿真器的研究

由于钢铁企业生产现场的复杂性和其本身所具有的特点 ,很多先进控制算法不能在实际生产中进行应用调试 ,致使理论与实际应用脱节。为此 ,对某热轧厂步进式加热炉建立实时动态数学模型 ,提出一种冶金加热炉实时仿真器结构 ,并用实际数据验证了数学模型的准确性。

低氧燃烧及其实现途径分析

低氧燃烧是HTAC技术的核心内容 ,其前提是将助燃空气预热到燃料自燃点以上 ,其关键是控制燃烧段的含氧体积浓度 ,使之低于 1 5 % ,甚至 2 %～ 3%。低氧燃烧具有火焰体积成倍扩大、火焰温度场分布均匀、低NOx 污染及低燃烧噪音等显著优点。本文分析了在工业应用中实现低氧燃烧的 5种有效途径。

低负荷下蓄热式加热炉燃烧策略数值模拟

针对低负荷下蓄热式加热炉燃烧性能下降的问题,以某钢厂蓄热式加热炉为研究对象,利用软件Fluent建立炉内气体流动、传热及燃烧过程数学模型。炉内气体的流动采用标准k-ε模型计算,燃烧过程的模拟采用混合分数/PDF模型,辐射换热采用DO模型计算。通过所建立的数学模型计算低负荷时,比例控制和脉冲控制2种情况下,炉内气体流动、气体体积分数及温度的分布。计算结果表明:在低负荷下,脉冲控制有利于加强煤气与空气的混合,提高煤气燃烧速率,防止O_2在钢坯表面的聚集,有利于减小钢坯的氧化烧损,提高钢坯表面热流沿炉宽方向分布的均匀性。

316L不锈钢的高压增氮与脱氧研究

采用真空/高压感应炉在0.1~1.0 MPa高纯氮气氛下熔炼316L不锈钢,分析了氮的溶解度与氮分压之间的关系。氮在316L不锈钢中的溶解服从Sievert定律。采用热力学数据预测了不同氮分压下316L不锈钢中氮的溶解度,计算结果表明,预测值与实验值相吻合。采用铝、硅钙以及二者混合进行脱氧,总氧含量可以达到20×10-4%以下,提出了制备低氧高氮316L不锈钢的实验条件。

煤气混合流量配比及热值串级模糊控制系统

文中将模糊控制技术运用到煤气混合串级调节系统中 ,介绍了系统的构成、原理及控制算法 ,有效地实现了混合煤气热值的检测和控制。

高氮钢相变及重熔过程的在线观察

在高温、低压或真空状态下高氮钢中的氮会释放出来,常压氮气氛中高氮钢的焊接也会引起氮的损失。利用共聚焦激光扫描高温显微镜对几种高氮钢的高温相变以及重熔时氮的释放进行了在线观察。观察到Fe-12Cr-0.276N的γ-δ相变、Fe-20Cr-8Mn-0.853N的α-γ相变、Fe-19Cr-15Mn-0.576N的γ-δ相变,验证了计算相图的正确性。观察到液态高氮钢熔化时氮气泡上浮到钢液表面、游动和破裂。根据观察到的氮气泡最大直径和液态不锈钢的表面张力,估算了气泡破裂前期内部的氮气压力。共聚焦激光扫描高温显微镜的在线观察适于发现热效应小的相变发生,并能测定新相的尺寸变化和气泡直径,可以弥补DTA/DSC等高温热分析手段的不足。

液体泡沫中单气泡的图像识别算法

根据泡沫中气泡的特征,提出了一种液体中单气泡的图像识别算法.在垂直光源拍摄位置获取清晰的泡沫图像.对原始泡沫图像进行全局阈值处理和形态学处理过,获得处理后的二值化图像.为了防止轮廓提取产生死循环,提出了一种毛刺去除方法.轮廓提取后,利用Hough变换对每个单连通边缘识别是否为类圆形,对圆心和半径进行投票,对投票结果进行分析,用高斯分布函数来估计投票峰值点.利用本文方法识别到泡沫图像中的所有单气泡.最后,对实现结果进行分析,证明了这种单气泡识别方法效果较理想.

基于彩色CCD的炉火温度监测技术

针对铜锍吹炼过程的复杂和环境的恶劣,一直以来难以实现实时在线炉内温度测量现以彩色CCD测温为基础,将辐射公式和三刺激值公式相结合,推导得出在炉内无烟气无飞溅的情况下光强与温度之间存在单调关系,并提出在炉内无烟气无飞溅的情况下的简易测温方法,即直接标定双色比值来测量温度。在实验室采用封闭式电阻炉加热铜块来模拟现场环境,并用带有带通滤光片的工业监控CCD对炉内进行实时拍摄,同时对实验数据和理论推导出的数据进行对比,从而证明了温度值和双色比值一一对应。通过双色比值直接测炉内温度的方法简单快速,有利于实时在线监测炉内温度,实验结果也充分证明了这种测温方法的可行性和实用性。

流态化形态的模糊模式识别

本文从模糊集基本原理出发,提出用模糊模式识别对流态化形态进行判别.它不同于一般惯用的判别方法,表现在实验数据本身具有的模糊性和人们对流态化过程认识的模糊性。该法具有方便、灵活和实用等优点.由于它符合人们的习惯,更容易被接受.

贵冶闪速炉余热锅炉辐射部改造

三期改造后,闪速炉余热锅炉辐射部出现了烟尘粘结,影响了闪速炉的正常作业。贵冶参考余热锅炉对流部的改造经验,利用2005年和2007年年度大修时机,对辐射部进行了两次改造,取得了良好的效果。

智能化转炉干法除尘水汽柔性调节装置

面对我国日益严峻的环保形势,为满足转炉烟气超低排放的要求,通过分析转炉一次烟气干法除尘的工艺流程和设备原理,研发了配置有柔性调节装置的转炉一次烟气干法除尘新工艺。柔性调节装置采用了智能化调节控制系统,通过其自有的水汽调节装置实时分析转炉状态,智能化地适应转炉的不同冶炼状态,并能及时切换运行模式。生产实践表明,柔性调节装置结构合理,安全可靠,新工艺能有效解决企业在控制成本前提下对转炉一次烟气超低排放的问题,满足环保排放指标要求的同时节约成本。

LF钢包炉精炼终点钢水温度的预报模型

采用多元回归分析方法建立了宝钢一炼钢厂LF钢包炉精炼终点钢水温度的预报模型,应用该模型对LF精炼终点钢水温度进行预测,对预测结果进行了统计分析,结果表示该模型对LF钢包炉精炼终点温度的预测误差在±10℃时的命中率达到95%。

锌精馏铅塔冷凝器热工测试分析

随着铅塔生产能力的提高,针对韶关冶炼厂锌精馏系统不能避免冲顶事故的发生,目前仅通过坼除冷凝器顶部护墙装置以提高散热强度的情况,对其二系统1号铅塔冷凝器进行了测试,发现除顶部壁面处于良好的工作状况外,冷凝器各竖壁面的温度沿高度方向的变化显著,温差较大;在同一高度处,冷凝器北壁面温度明显高于东、西两侧壁面温度。研究结果表明:冷凝器内贮槽锌液温度较低,对应的饱和蒸气压在小范围内瞬时提高不足以造成冲顶事故,但液态金属良好的导热性使得冷凝器竖壁大部分面积用于液膜的再冷却,阻碍了相变冷凝过程;锌蒸气入口位置偏高是造成冷凝器竖壁在垂直方向上产生大温差的主要因素,而且入口的东、西两侧仅利用扩散作用难以达到较好的冷凝效果。

面向连铸的光纤分布式感知测温技术研究

当前我国“双碳”重大战略目标的提出伴随着工业4.0产业应用的突破,促使钢铁工业智能化、绿色化改造与发展。绿色智能冶金的发展趋势,对连续铸钢过程铸坯与设备的动态信息获取提出更高要求。分布式光纤测温技术的发展,使高温、电磁扰动以及粘弹塑等极端环境条件下,以高测量频率获取高空间分辨率信息得以实现。本文综述了光纤测温技术原理和分类、光纤测温技术在冶金工业的国内外应用以及分布式光纤测温技术在连铸工业的研究进展,总结了分布式光纤测温技术在连铸工业的发展方向,为数字化信息获取提供裨益与帮助,促进连铸结晶器数字感知信息获取的快速发展。

炉温决策中收敛因子的算法

炉温决策是加热炉智能控制的主要任务之一,常规决策过程需多次迭代求取炉温设定值.迭代过程中收敛因子的选取对收敛速度有较大影响,而常规决策方法的收敛因子一般根据经验选取.基于不同条件下被加热钢坯的焓增与边界热流之差对时间积分成正比关系,本文分别推导并提出了计算收敛因子的汇合法、分化法及汇合-分化联合法.汇合法确定收敛因子时无需进行迭代计算,汇合-分化联合法仅需一次迭代计算.对比分析表明:采用汇合-分化联合法确定收敛因子进行炉温决策,仅需一次迭代计算就可达到较高的精度.

极点配置PID自校正调节器及其在罩式退火炉群控系统中的应用

本文根据闭环极点配置的思想,推导了一种具有PID结构的简单自校正控制算法,该算法具有结构简单、鲁棒性强、容易实现,适用于非最小相位系统等优点。该算法已经应用于罩式退火炉微机群控系统中,实时控制结果表明:该算法具有很好的跟踪特性和调节特性,炉温控制效果比常规的仪表PID调节有较大的改善。该算法适用于一般慢时变工业过程。

焦炉煤气冷却过程的改进措施

阐述了焦炉煤气的冷却过程和机理及其冷却效果的改进措施

比色法测P-S转炉炉内温度的波长和带宽的选择

针对铜锍吹炼过程中复杂的环境使光谱发射率不稳定,难以实现温度场的比色温度测量,本文分析了吹炼过程炉内熔液、粉尘和烟气等成分,选择非激发的波长作为比色法测温的工作波长;为了避免由于CCD感光性能的原因而使感光过低或饱和,提出了利用照度公式计算最小带宽,并为两个工作波长选择了合适的带宽。实验使用选择好波长和带宽的两个滤光片进行比色测温实验,测量得到的图像信号没有失真,标定结果精确。最后采用MATLAB软件建立铜锍吹炼终点时刻的P-S转炉炉内二维温度场,测量结果误差较小,说明本文提出的波长和带宽的选择方法合理有效。

利用计算机辅助测量技术测量料堆体积

给出了一套利用计算机辅助测量技术测量料堆体积的完整方法，包括料堆现场拍照、将照片输入计算机进行立体重建和体积计算．提供了一套完整的体积计算算法，包括：原始数据点的整理、建立三角网、等高线插值、搜索等高线、判断等高线关系、拟合等高线、计算等高线面积和计算体积8个步骤．在算法的基础上，开发出了系统原型，并通过一个料堆实例，验证了算法的可行性和正确性．