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高炉中长期控制数学模型有哪些?

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高炉中长期控制数学模型有哪些?

收起 中国冶金 8个月前 (12-17) 0

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admin admin
用于计算机中长期控制的数学模型大多作为离线分析使用。例如统计优化类模型,根据一个时期的生产条件变化,对工艺参数、技术指标和生产成本等进行优化,使冶炼过程在效率最高、消耗最低、质量合格和稳定长寿状态下运行。而机理类模型通过对高炉过程的模拟计算,找出各种参数以及操作变量对治炼过程的影响,帮助操作人员制定改善操作指标的策略,以及进行开发新技术、新工艺等的仿真试验等。关于高炉模型,已有相应专著可供参考。
(1)Rist操作线模型
操作线是从热化学角度出发,以整个高炉的物质平衡和高温区热平衡为基础,建立的稳定态模型。在此图上把Fe-O-C体系的热化学过程参数,如直接还原度、炉身工作效率、煤气利用率、碳素消耗及矿石氧化度等的相互关系可以十分简明地反映出来。因而在分析高炉状态、操作变量对过程参数的影响以及采用新工艺技术的效果预测和其他还原工艺的开发等方面获得广泛应用。
(2)碳比-直接还原度模型
此模型是碳比与最适宜直接还原度关系折线的一部分,图2-5是该模型显示图。图中最下面的折线就是化学平衡和热平衡最低碳比消耗线。并同时给出:由于煤气利用率变化引起的化学平衡线的变化;由于冶炼吨铁热消耗量水平和风量变化引起的热平衡线的变动。图中阴影区是律勒欧厂2号高炉超强化冶炼期的实际操作点。
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admin admin
(3)软熔带模型
软熔带的位置、形状对高炉内气流分布、热交换和还原过程的影响是很大的,因此国外研究了各种测试软熔带位置的方法和设备,并开发了各种数学模型。例如依靠炉顶料面上取样测温装置(TDP)或炉身煤气取样装置(SDP),测得煤气温度及成分分布、流速及炉料下降速度等数据,以简化方法推算软熔带的模型,如埋厂2号高炉和宝钢2号高炉使用的模型较为实用。而新日铁的BRIGHT模型则是模拟全高炉过程的二维模型,它需更多更全的检测数据,因而在欧洲、北美和澳大利亚等国家也有较广泛的应用。鞍钢10号高炉的软熔带推断模型,其特点是针对鞍钢高炉只有料面上十字测温和料面下炉喉半径煤气取样装置(人工分析)的特定条件开发的,在我国具有一定的代表性。
(4)高炉炉缸炉底侵蚀线推定模型
高炉炉缸炉底是决定高炉一代寿命的关键部位,连续地掌握炉缸炉底的侵蚀情况、及时采取保护措施,才能实现长寿稳定的生产。宝钢2号高炉引进的川崎模型中,采用边界元素法(BEM)推定炉底炉缸侵蚀的效果较好。它不仅比差分法计算精度高,而且比有限元方法简单,计算量大大减少。
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