鞍山式竖炉排矿系统自动控制研究

鞍山式焙烧竖炉矿石在炉膛内随排矿系统间歇式运动,停止搬出时间越长,矿石在炉膛内受热、还原不均的问题越严重,由此探索自动控制竖炉搬出周期对焙烧矿指标的影响,研究不同搬出周期模式下的焙烧矿产、质量变化,确定最优的竖炉搬出周期。

还原磁化焙烧竖炉冷却系统研究

某氧化铁矿石属于难选铁矿石,磁化焙烧工艺是处理此类铁矿石最有效的方法之一。竖炉磁化焙烧工艺加工成本相对较高,其中竖炉冷却系统是竖炉加工成本的重要组成部分,通过对竖炉冷却系统冷却水速、水箱梁水垢、水箱梁冷却水量等方面的研究,探索高效、节能的竖炉冷却系统.

竖炉焙烧过程的多变量智能优化控制

针对铁矿选矿中的竖炉焙烧过程具有综合复杂性和产品质量指标—磁选管回收率难以在线测量因而不易实现优化控制的难题,通过对焙烧过程动态特性和人工操作模式的分析,将智能方法与前馈、反馈控制相结合,提出一种基于磁选管回收率、台时产量、煤气消耗等综合生产指标的多变量智能优化控制方法．根据综合生产指标的目标值和边界条件的变化在线对控制回路的设定值进行自动调整而实现优化控制．将提出的方法应用于国内某大型选矿厂竖炉焙烧过程,实现了综合生产指标的优化控制,取得显著应用效果．

竖炉焙烧过程运行优化控制系统的开发及实验研究

为解决具有综合复杂动态特性的竖炉焙烧(shaft furnace roasting,SFR)过程运行优化控制问题,基于研制的流程工业一体化运行控制平台,开发了具有可伸缩、可扩展、可复用以及模块化、组态化特点的SFR过程运行优化控制(operational optimization control,OOC)系统.该系统支持MATLAB、动态链接库等多种算法实现方式,并采用非编译融合算法方式实现算法与系统功能模块的解耦.基于开发的OOC系统,建立了具有运行控制层、过程控制层以及虚拟对象层的半实物仿真实验平台,开展了相应的仿真实验研究.结果表明OOC系统在正常工况和局部故障工况下均能取得满意的控制性能.

竖炉焙烧过程综合自动化系统

针对竖炉焙烧过程的工艺特点及技术要求,基于智能技术提出了实现综合生产指标优化的竖炉焙烧过程综合自动化系统,讨论了由智能优化、过程控制和过程管理三层结构组成的综合自动化系统的结构、功能和控制策略。用智能优化设定模型、炉况诊断模型、智能预报模型及回路控制,实现了优化综合生产指标的目标。所提出的系统成功应用于某选矿厂竖炉焙烧生产过程,实现了竖炉焙烧生产过程的优化控制、优化运行和优化管理,取得了明显的应用成效。

竖炉球团存在的问题及发展方向探讨

根据球团竖炉工业测试结果 ,从焙烧制度和热工制度等方面分析了用高炉煤气作燃料的竖炉存在的问题 ,提出了球团竖炉强化焙烧的方向。

竖炉焙烧过程智能故障诊断系统

针对赤铁矿石竖炉焙烧过程故障诊断问题,将专家系统、神经网络与案例推理技术相结合,提出了由故障预报、质量监督、故障分析与处理模块构成的竖炉焙烧过程智能故障诊断系统。讨论了系统的体系结构、功能及实现方法,并成功应用于中国最大的赤铁矿选矿厂的竖炉焙烧过程。经过现场运行,故障诊断准确率达到90%,设备运转率提高了2．98%。工业应用结果表明,本文提出的智能故障诊断系统对竖炉焙烧这类复杂工业过程的故障诊断可行。

竖炉焙烧过程优化操作运行与控制仿真实验平台

竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制半实物仿真实验平台.该平台采用优化运行层和常规控制层两层结构组成的操作运行与控制策略来设计开发.主要由优化运行系统、过程监控系统、PLC控制系统、虚拟执行机构与检测装置和对象模拟计算机系统组成.该平台实现各个系统的无缝集成,其过程信号与工业现场一致,实验结果表明了其有效性.

基于参量预报的磁选管回收率智能优化控制

竖炉焙烧过程的关键工艺指标磁选管回收率难以实时测量,因而实现优化控制很困难.将优化设定、参量预报与回路控制技术相结合,提出一种磁选管回收率的智能优化控制方法.基于案例推理的优化设定模型根据工况的变化和磁选管回收率的实时预报值给出基础控制回路的设定值,并通过先进的控制方法实现回路的稳定控制.该方法应用于竖炉焙烧过程的生产实际,使磁选管回收率的实际值保持在其目标值范围内,取得显著应用成效.

竖炉焙烧过程多变量智能优化设定方法

赤铁矿竖炉焙烧过程关键被控变量的优化设定值不易获得,使得生产指标难以控制在其目标值范围内。将案例推理、参量预报和专家系统技术相结合,提出一种竖炉焙烧过程的多变量智能优化设定方法。预设定模型给出控制回路的预设定值,案例评价模型和案例修正模型分别对预设定值进行评价和校正,从而实现了控制回路设定值的在线自动调整。实验及应用表明了方法的有效性,能够适应工况的频繁变化,实现了生产指标的优化控制,取得明显成效。

竖炉球团干燥问题研究

以济钢球团竖炉为背景 ,根据生产观察、实验测试和理论分析 ,研究了竖炉球团干燥存在的问题及成因、危害及强化干燥的措施。结果表明 :球团干燥存在的主要问题是干燥不彻底且不均匀 ;其成因是烘床底部球团“滞留”、顶部球团“超越”及干燥气源不足等 ;主要危害是限制了竖炉产量、降低成品球质量及增加工序能耗。最后指出 。

球团竖炉预热焙烧过程解析

对球团竖炉的预热带、焙烧带解析得到 ,影响球团竖炉利用系数的主要因素是焙烧风与球团矿的气、固热流比 ,以及焙烧风中氧气的含量。在生产条件允许的情况下 ,尽可能提高进入炉内的焙烧风流量以及氧含量 ,是提高竖炉利用系数的有效措施。设法增加进入炉内的焙烧风流量以及氧含量是竖炉生产亟待研究解决的问题。

磁选管回收率智能混合预报方法

针对衡量竖炉焙烧过程焙烧矿质量好坏的关键工艺指标磁选管回收率难以在线测量、化验结果滞后的难题,采用神经网络、案例推理和专家系统技术,提出了由神经网络预报模型、案例推理预报模型、自校正模型组成的磁选管回收率智能混合预报模型,讨论了模型的结构、主要功能和实现算法,并成功应用于赤铁矿选矿厂竖炉焙烧过程.应用效果表明,在工况正常与异常两种情况下,所提出的方法均能准确预报磁选管回收率.将磁选管回收率预报模型应用于竖炉焙烧过程的优化控制,使磁选管回收率保持在最优工艺指标范围之内,取得了明显的成效.*

竖炉焙烧过程METSIM动态模拟

竖炉焙烧是我国赤铁矿选矿工业中常见的工艺环节。其关键工艺指标是磁选管回收率,反映了矿石焙烧的质量。但磁选管回收率无法在线实时测量。在实际生产中,对竖炉焙烧磁选管回收率的控制一般通过运行优化控制实现。而运行优化控制策略的设计需要进行大量工业现场实验,建立磁选管回收率相对于主要控制变量的动态响应关系,这样做的成本高,风险大。为了解决这一问题,基于冶金模拟软件METSIM设计了竖炉焙烧工艺动态模型,并采用与实际一致的过程控制软硬件系统建立了竖炉过程半实物仿真系统。通过仿真实验获得磁选管回收率与燃烧时温度设定值之间的动态关系,并与实际数据进行了比较验证。表明该平台能够作为运行优化控制方法设计的实验和测试工具。

竖炉焙烧磁选管回收率智能预报模型

针对竖炉焙烧过程衡量焙烧矿质量好坏的磁选管回收率化验滞后和难以建立其机理模型的问题,基于智能技术提出了由数据采集与处理模块、决策支持模块、预报模块、在线校正模块以及效果评价模块组成的磁选管回收率智能预报模型.介绍了模型的结构及各个模块的主要功能,并将建立的智能预报模型用于竖炉焙烧过程的优化控制与决策之中,为选矿厂综合自动化系统的优化控制与优化运行奠定了良好的基础,并且其维护费用低,实时性好,可靠性及精度高,取得了明显的成效.

酒钢粉矿竖炉磁化焙烧工艺研究

酒钢选矿厂-15 mm粉矿采用连续磨矿—强磁选工艺处理,仅能获得铁品位为46.60%、铁回收率为65.70%的铁精矿,该指标远低于现场+15 mm块矿竖炉磁化焙烧—再选工艺的铁精矿指标。为确定-15 mm粉矿的合理处理工艺,以破碎—压球—竖炉还原焙烧—弱磁选工艺为参照,进行了-15 mm粉矿磨矿—强磁预选抛尾—压球—焙烧—弱磁选工艺试验。结果表明:(1)添加黏结剂的强磁预选精矿冷压球强度满足竖炉磁化焙烧要求。(2)冷压球在与+15 mm块状矿石共炉焙烧的半工业试验中,获得了铁品位为55.48%、铁回收率82.67%的精矿。(3)冷压球在单独竖炉焙烧的工业试验中,获得了铁品位为53.43%、铁回收率78.38%的精矿,与现场采用连续磨矿—强磁选工艺获得的指标相比,铁品位和铁回收率分别提高了6.83个百分点和12.68个百分点。在完成竖炉内部结构、排矿方式、焙烧工艺制度、黏结剂优化后,生产指标有望进一步提升,具有广泛的工业化前景。

难处理金矿石氧化焙烧新工艺的开发

针对目前黄金矿石氧化焙烧工艺存在的金回收率低以及污染严重的问题,基于焙烧机理,开发了一种新型焙烧工艺,并分析了其优势。在此基础上,设计了原矿处理能力为2000 t/d的含砷金矿石焙烧系统。该系统采用竖炉进行原矿焙烧,缩短了工艺流程;采用高温空气焙烧克服了沸腾炉焙烧系统中氧浓度低导致的焙烧不充分问题;采用蓄热室换热技术,提高能源利用率;并减少了污染物排放。

加细磨石灰石粉生产0．5碱度竖炉球团矿的研究与应用

研究与生产实践证明，添加细磨石灰石粉生产０．５碱度竖炉球团，球团矿具有良好的冶金性能和常温强度，但应采取适宜的焙烧温度和操作制度。球团矿用于高炉生产，效果明显。

基于OPTO22SNAPI/O的竖炉球团计算机控制系统

针对球团厂5m2竖炉球团工程的实际情况,选用了美国OPTO22公司SNAPI/O控制系统作为系统的软、硬件平台,在此平台基础上完成了系统控制与人机界面的软件编制开发工作。从控制系统的构成、硬件配置、控制方式、上位机功能以及竖炉工程中关键工序的控制策略和实现方法等方面讨论了基于OPTO22SNAPI/O的竖炉球团计算机控制系统。现场运行结果表明竖炉球团工艺过程采用OPTO22 SNAP I/O控制系统后,可提高工艺控制的准确性、科学性,提高球团的生产质量。

操作参数对直接提钒焙烧竖炉热工特性的影响

以局部热力学非平衡模型为基础,建立钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉三维稳态气固传热模型,借助Fluent软件的UDF功能,将竖炉内的化学反应热以内热源的形式编译到能量方程中,并利用实验获得的料层压降公式修正动量方程源项中的黏性和惯性力项系数,开展竖炉操作参数对炉内热工行为的影响研究。研究结果表明:在生产可调范围内,随着球团当量直径的减小,在焙烧段内球团温度会随之升高,在冷却段内球团温度会随之降低,且竖炉保温段延长;对于产能为330 t/a的中试竖炉,其适宜的操作参数为:冷却空气流量544 m3/t,竖炉下部气固水当量比约0.95;焙烧风流量1 082 m3/t,焙烧风与冷却风配比2:1;球团当量直径46 mm。