无料钟高炉布料模型设计与应用.pdf

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无料钟高炉布料模型设计与应用!!!竺型堡!：!丝竺!塾竺!些!!Model型垒!!!引言：：：：二坚昊敏，许永华，曹卫华系统仿真学报@布的情况，分析了影响炉料分布的基本因素，借_勖运动学分析，统计规律，专掌经验建立布料数学模型，阐速了模型的四十组成部分，即Q／r料漉模型，料流轨迹模型，炉科分布模型，矿燕比计算模型的设计以麓其姐奴蛄构关系，提出了量化煤气流分布趋势的矿燕比指敷。利用生产数据闻接验证模型的有效性．系统运行情况表明，模型可科有效地指导炉料舍理分布，降低高炉焦比，改善冶炼状况，保证高炉稳顺生产．文章编号lDesignandApplicationofBurdenDistributioninBell-LessBlastFurnaceMin，XUtrendindirectly摘要：高炉布料是高炉炼铁研究中的一个关键问题，针对某450m3无料钟高炉难直接监测炉料分关键词：高炉；布料模型；矿焦比指数；在线监测中图分类号：TF3文献标识码：AWUWei·huaSubjectedbasedincludedfourpartsofOyrflowofmaterial,theofburdentrajectory,theoforeratio．孔Poftheofitsclarified．Anofgasflowputforwardguarantee高炉布料是高炉炼铁研究中的一个关键问题。研究装料制度、布料规律与高炉煤气流分布之间的关系，建立高炉布料模型，是一种新颖的、并且在不断完善的高炉炼铁监测技术。早期的布料研究以大钟布料为研究对象，对颗粒离开大钟后的运动进行理论分析建—芷布料模拟模型，在物理模型试验基础上，利用回归分析和半理论分析的方法，建立预报料面形状、矿焦比分布等数学模型。日本在高炉布料模型建立方面做了很多基础性工作．通过模拟试验和高炉剖体分析获得了许多有益的结论和经验。1984年，稻叶晋一等将料面形状分为6段【l】，采用直线加曲线的方式描述料面形状：1987年，奥野嘉雄首先将土坡稳定理论引入计算料层塌料的修正[21：1988年，尾原义雄等采用3段直线描述料面形状，并且引入散料力学修正料层塌落口】，研究表明高炉内料层的混合、变形与放料的能量有关，一般料层塌落约占4％～16％。我国的研究人员对布料模型的研究也做了很多创新性的研究，1990年，杨天均等研究了采用直线加曲线分成4段的方法描述料面形状【4】：1999年，美钢联和北京科技大学的高征凯等开发了Fairfield厂8#高炉布料仿真模型翻，2002年武钢5#高炉也开发了类似的高炉布料模型；2000年，南昌钢铁有限公司的径文波等开发布料模型用于南钢1#高炉离线指导生产16]，2001年又将该模型在线应用于南钢1并高炉，获得了较好的经济效益；2004年，武汉科技大学的毕学工等人的文献详细阐述了焦炭坍塌理论在钟式高炉炉顶炉料分布模型中的应用口】，并且建立了一个钟式高炉炉料分布模拟模型作为宝钢l样高炉布料推定模型的子模块。生产实践表明，尽管高炉内部状态对操作员来说依然是一个黑箱，但在一定条件下，可将生产过程局部简化，采用数学模型指导高炉操作。本文蚍某钢铁公司4501113串罐无料钟高炉为研究对象，分析了影响高炉炉料分布的下料闸开度太小、炉料落点位置、炉料炉内堆角、焦层坍塌现象以及炉内煤气流阻力等基本因素，根据高炉布料经验总结了炉内炉料分布规律，借助第19-卷第21期(中南大学信息科学与工程学院．湖南长沙410083)1004．731x(2007)21．5051—04Yong-hua,CAOScicnccandEn西necrtug，Changsha410083，aalna)tomonitoredburdendistributiOnbuilteffectively．decreasestablesmootllblastfurnace．KeyWOUds：blastofOremonitoring收藕日期t謦回日期t基盒项目I国家杰出青年科学基金项目C60425310)作者简升I吴●皇(1963一L男，广东化州^，教授．博士，研究方向为过程控制、鲁棒控制与智能系统；许永珥gt(1974-),男．湖南永兴人．博士生．研究方向为过程挣制、图像处理和智能系统：■卫华(1972一k男，河南周口人，副教授，研究方向为过程控制、智能控制和机器^技术。·5051·19No(SchoolAbstract：Burdendistributionmodelthefurnaceplayskeyroleresearchfieldforproducingpig—iron．problemthatdistribut'ion450m’bell．1essfuillaceishardbedirectly,awaskinematica