基于机器视觉的风口回旋区温度检测算法

 应用机器视觉理论，引用微元积分思想建立了辐射图像信息与高炉风口回旋区二维温度场梯度分布的关系模型，并针对CCD非接触测量回旋区温度过程中因温度过高易出现CCD输出过饱和电流问题，提出了大于CCD噪声总量和防止饱和电流输出的快门时间控制模型。通过小型煤气燃烧实验和高炉风口现场实验表明：该温度检测算法正确，快门控制模型能有效地防止图像出现“白炽”现象，提高了温度测量峰值。     

基于数字图像处理的高炉风口回旋区的监测

建立了基于数字图像处理的高炉风口回旋区实时监控系统,为高炉操作者提供了直接观察高炉内部燃烧状况的"眼睛".探讨了建立火焰燃烧温度场的算法,并应用于燃烧火焰图像的实例计算,得到了火焰内部温度场的分布.     

基于CCD的高炉风口回旋区三维温度场的检测技术

在存在多介质的高炉回旋区内,首先利用安装在风口直吹管窥视孔的电荷耦合器件(charged couple device,CCD)摄像机可以获得高炉回旋区内累积的二维温度辐射图像,然后将高炉回旋区均分成若干小块,利用数学模型近似模拟回旋区内的辐射传热过程并建立矩阵方程,通过求解方程获得高炉回旋区内的三维温度场.在模拟辐射传热过程中,本文提出了一种更有效也更符合实际生产的新方法——基于距离的高斯函数模型来模拟高炉内介质的辐射能量传播过程并获得了较好的三维温度场.由于存在波动误差以及电荷耦合器件摄像机测量误差等,所以我们通过在测量数据中添加随机误差来验证重构温度场的有效性以及稳定性.结果显示重构的三维温度场与真实温度场非常接近,误差在高炉工业允许的5%范围以内.      

影响高炉冷却壁冷却性能的若干因素分析

基于商业软件FLUENT,建立高炉冷却壁三维稳态传热模型,通过对铸铁冷却壁温度场的计算,分别研究了水管间距、水管直径、冷却水温度、椭圆形水管椭圆度等因素对高炉冷却壁温度分布的影响。     

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m3级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对"大水量、小温差"和"小水量、大温差"这两种不同炉缸冷却制度进行了研究,分析了不同冷却制度对炉缸温度场、炉缸侵蚀状况及高炉寿命的影响.结果表明,在炉役初期砖衬较厚时,不同冷却制度对炉内温度分布的影响区别不大;随着砖衬的不断减薄,不同冷却制度对炉内温度分布的影响逐渐明显;当砖衬侵蚀到一定程度后,再好的冷却也无济于事,但采用"大水量、小温差"并加强冷却可以减缓砖衬的侵蚀,延长高炉寿命.      

薄 型 铜 冷 却 壁 的 热 性 能

 为了降低高炉铜冷却壁的造价,开发了一种厚度为90 mm的薄型铜冷却壁。通过热态试验测量了高温下冷却壁的温度分布和冷面应变分布,通过数值模拟计算了冷却壁的温度场和应力应变场。热态试验和数值模拟结果符合较好。研究结果表明,薄型铜冷却壁能承受的最大热负荷为220 kW/m2,在高炉炉况下的基体温度以及由此产生的热应力都不足以使其破坏,满足长寿高炉的要求。     

卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的燃烧过程模拟研究

高炉热风炉是高炉炼铁生产中的重要设备,提高高炉风温是降低焦比、增加喷煤量、提高冶炼强度的重要措施,合适的燃烧器结构有利于提高热风炉的热效率和送风温度.在对卡鲁金顶燃式热风炉建立初步了解的基础上,运用CFD软件对卡鲁金顶燃式热风炉的燃烧过程进行了数值模拟研究,对比分析了不同燃烧器结构对温度场、CO浓度场、火焰长度以及蓄热室烟气分布的影响.结果表明,燃烧器结构采用“两旋两直”时,卡鲁金顶燃式热风炉的燃烧工况较好.     

攀钢4号高炉无料钟炉顶烧结矿粒度分布规律及数学模型

通过在高炉的缩小模型内进行的模拟布料试验(原形有效容积V=1360m~3),研究了无料钟高炉布料时,炉料径向粒度分布与布料操作参数之间的关系,通过正交回归、最优化等一系列数学处理,得出了无料钟炉顶高炉烧结矿粒度在炉喉径向分布的一般规律,并建立了模拟布料的回归数学模型。 该数模较好地反映了装料方式与炉料粒度分布之间的关系.粒度分布由该数模的15个回归方程给定;反之,确定或知道了粒度分布,通过数模能为生产提供优化操作的装料方式。     

高炉布料与煤气分布

重点阐述了高炉布料与煤气分布的关系.认为,风量过大,是导致高炉边缘发展的重要原因,适当控制风量是改善煤气利用率和延长高炉寿命的重要途径;利用时间参数,连续地比较径向煤气温度变化是判断煤气分布的有效方法.     

镧热还原氧化钐还原蒸馏过程的温度场分布

建立了镧热还原氧化钐温度场的简化数学模型,通过对该模型的计算,得到了还原反应过程中温度场的分布图像.     

大型高炉操作炉型合理性的特点及调整

从太钢5号高炉近年来对合理操作炉型的认识和调整过程出发,通过分析一定操作炉型下炉况运行参数, 煤气流分布特点,炉体各段炉衬温度、热负荷分布和冷却水温差等表征操作炉型的参数,以此来描述合理操作炉型 下的炉况特点。并以此为基础分析和探讨,大型高炉实现合理操作炉型的措施。     

基于不同算法的高炉操作炉型聚类效果对比

高炉操作炉型与高炉操作、技术经济指标等关系密切，合理的操作炉型有利于保证高炉生产的优质、低耗、高产、长寿。通过对冷却壁温度的聚类分析，能够有效合理地表征高炉操作炉型的变化，对高炉生产有着重要的指导意义。分别采用K-Means、TwoStep对数据集进行聚类分析，基于两种聚类算法的原理，结合Davies?Bouldin index（DBI）与Dunn index（DI）对聚类结果进行评价，分析不同聚类算法间的差异，得出了在所选样本数据及数据特征基础上，K-Means算法聚类结果更好的结论，该研究可为高炉炼铁大数据分析中的聚类算法选择提供有力参考。      

基于TwoStep算法的国丰1号高炉操作炉型聚类分析与应用

 以国丰1号高炉为平台,将数据挖掘技术运用到操作炉型管理中,采用数据挖掘中的TwoStep算法,对高炉炉身冷却壁热电偶温度值进行聚类分析,研究了操作炉型变化与高炉生产指标之间的对应关系,总结出与透气性指数相关的炉型变化的部分规律,并以国丰1号高炉2012年11月实际生产数据为例,对聚类分析结果应用情况进行在线监测。实践证明,聚类分析结果可以有效监控炉型变化,对炉况监测提供了可靠信息。     

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Aiming at the inherent defects of the traditional blast furnace temperature model, a kind of grey relational analysis based ELM (extreme learning machine) temperature prediction model was put forward. Due to the characteristics of ironmaking process with multivariable nonlinear, strong coupling, the traditional modeling methods were unable to meet the requirements of high precision prediction of blast furnace temperature. Firstly, the correlation of input variables was analyzed with the gray correlation analysis, and then the performance of the model was improved. Secondly, combined with analytical variables, the neural network was trained by ELM learning algorithm. Finally, the field data was used for training and testing of the network, and then compared with the traditional model. The results show that the model can predict the blast furnace temperature quickly and accurately, and also can meet the guide workers to manipulate the needs of blast furnace.     

Radiant Image Simulation of Pulverized Coal Combustion in Blast Furnace Raceway

The numerical si mulation of combustion processhas been performed[1,2],but thereis still no suitabletemperature measuring technique for three-di men-sional analysis[3].Nowadays,the radiant i mage pro-cessing technique has been developed at home and a-broad[4,5].The relation between radiant i mage andpulverized coal combustion process in blast furnaceraceway was studiedin present work withthis meth-od to examine three-di mensional temperature distri-butionin blast furnace raceway.1Radiant Image…     

Study of the combustion behaviour and temperature of pulverised coal in a tuyere zone of blast furnace

The combustion behaviour and temperature of pulverised coal in a tuyere zone of the blast furnace could benefit to adjust the operation parameters, assure the stable state as well as maintaining high quality of hot metal of the blast furnace. However, there have been rare studies about this subject. In this paper, the digital imaging system based on the colour charge coupled device within gas-cooling and dustproof functions was established to capture the combustion radiation in the tuyere zone. For instance, images of tuyere zones of 2000 and 2500?m³ blast furnaces were detected through a peephole in front of the blowpipe by the application of digital imaging and image processing techniques, and the temperature distributions were also calculated. Some measurements were used to improve the accuracy of the results, and the combustion behaviour was also analysed.     

高炉热风炉高风温技术

提高高炉风温不仅直接影响生铁产品的产量和质量,而且是高炉提高煤比（增加喷煤量）和降低燃料比（焦比）的重要措施之一。从热工角度初步分析了高炉热风炉的热工行为;在此基础上,根据热工炉窑3类变量之间的关系,系统分析了热风炉结构参数和操作参数对其出口风温的影响;指出了如何从结构参数和操作参数上提高高炉热风炉风温。     

基于高炉专家系统的多变量炉温智能控制系统

利用高炉过程计算机的数据处理及推理判断来判断高炉炉温变化的趋势,通过对现场实际生产数据的分析,研究在高炉炉温控制方面如何利用一次生产数据．运用多变量处理技术提取较有价值的中间工艺参数来判断炉况发展的方向,避免炉况失常,保证高炉长期稳定运行。经过实际生产数据测试表明,系统运行稳定,能较准确地判断炉温变化的趋势。     

首钢高炉高风温技术研究进展

在比较国内外高炉风温基础上,结合风温变化,说明首钢高炉高风温的技术进步。近年首钢在高风温热风炉、高风温工艺流程和高风温管道等方面开展的理论研究,为首钢高炉实现高风温奠定了基础。在首钢搬迁调整之际,高温空气燃烧预热和自研发的热风炉等技术在首钢得到推广应用。通过首秦与迁钢开展的高炉高风温实验研究,表明首钢实现了1 250～1 280℃的高风温。