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高炉炉料结构优化模型设计与应用陈伟;朱祎姮;王宝祥;陈颖【摘要】The optimization model of blast furnace burden structure which is tooled for Microsoft Acces da-tabase is based on blast furnace ironmaking expertise and it used VB and MATLAB software as the plat-form.This model can not only calculate The optimal ratio of tons which is suitable for ironmaking process, and can be calculated according to the optimal ratio of pig iron production,fuel consumption,volume of solvent,amount of slag and slag composition for production.%以高炉炼铁专家知识为依托，以VB和MATLAB软件为平台，以Microsoft Access数据库为工具，构建了高炉炉料结构优化模型。
此模型不仅能计算得到适合炼铁工艺的最优吨铁配比，而且可以根据最优配比计算出生铁产量、燃料用量、熔剂用量、渣量及炉渣成分等生产所需数据。
【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P21-25)【关键词】数据库;配比计算;配料计算;物料平衡;热平衡【作者】陈伟;朱祎姮;王宝祥;陈颖【作者单位】河北联合大学，河北唐山 063009;河北联合大学，河北唐山063009;河北联合大学，河北唐山 063009;河北联合大学，河北唐山 063009【正文语种】中文【中图分类】TF537高炉炼铁是整个钢铁生产流程中是非常重要的一个组成部分，其目标是保证“优质，低耗，高产，长寿，高效益”。
第45卷 第1期 2010年1月钢铁Iron and Steel Vol.45,No.1J anuary 2010高炉无钟炉顶布料料流宽度数学模型及试验研究杜鹏宇, 程树森, 胡祖瑞, 吴 桐(北京科技大学冶金与生态学院,北京100083)摘 要:针对高炉实际操作过程中炉料的料流宽度与档位划分不一致,无钟炉顶布料后煤气流分布波动变化大,高炉顺行困难的问题,对布料操作中料流宽度计算的不足,重点考虑了炉料的受力变化对料流宽度的影响,分析了科氏力对料流宽度的影响,提出了分段考虑科氏力来计算料流宽度,修正计算了溜槽出口水平宽度的误差,建立了无钟炉顶布料的料流宽度数学模型。
通过工业现场1∶10的模型试验,验证了该数学模型计算料流宽度的正确性和合理性,将料流宽度和溜槽倾角调整相一致的原则应用于2500m 3高炉,达到了布料分布合理,气流稳定,高炉顺行的目的。
关键词:无钟炉顶;料流宽度;数学模型;模型试验中图分类号:TF321.3,TF512 文献标志码:A 文章编号:04492749X (2010)0120014205Mathem atical Model of Burden Width in a B ell 2Less Top B lastFurnace and Modeling Experimental R esearchDU Peng 2yu , C H EN G Shu 2sen , HU Zu 2rui , WU Tong(School of Metallurgical and Ecological Engineering ,University ofScience and Technology Beijing ,Beijing 100083,China )Abstract :Opinion ’s concerning the uncoordinated principle between the burden width and burden trajectory width in process of iron 2making ,and it is fluctuated to the flows distribution of CO after charge of bell 2less top to the instable status of blast f urnace.In the mathematical model of burden width ,it is emphasized the force to width of burden trajectory from a kinematic view point.Analyzing effect of Coriolis force to calculation of burden width and a deviate angle of maximum burden velocity ,reducing error rate of horizontal width ,raising segment calculate the width of burden trajectory.The mathematical model is established to adopt industrial model experimental on the ratio of 1∶10blast furnace ,the numerical model of burden width is validated to be right and rational.After applying mathe 2matical model in a 2500cubic meter blast f urnace ,in which chute angle cooperate with width burden ,it is validated to burden file ration ,flows stabilizing ,and blast f urnace smoothly working.K ey w ords :bell 2less top ;burden width ;mathematical model ;model experiment基金项目:国家自然科学基金资助项目(60872147);国家十一五支撑计划(2006BA E03A01)作者简介:杜鹏宇(1974—),男,博士生; E 2m ail :dpengyu @ ; 收稿日期:2009203205 高炉生产中,布料具有极其重要的作用,它直接关系着炉内煤气流的分布及高炉的顺行。
无料钟高炉布料仿真模型技术方案（中国农业大学课题组）联系人：刘广利教授（QQ5,）2010年8月目录目录................................................................................................................. 错误！未定义书签。
1 项目概述................................................................................................ 错误！未定义书签。
1.1项目背景 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2现状与差距...................................................................................... 错误！未定义书签。
1.3项目建设的必要性 ..................................................................... 错误！未定义书签。
1.4项目需求和组织........................................................................... 错误！未定义书签。
2 高炉布料数学模型 ...................................................................... 错误！未定义书签。
2.1影响无料钟高炉布料的因素 ............................................... 错误！未定义书签。
高炉布料模型的开发与应用徐萌1，张汝望2，丁汝才2(1．首钢技术研究院，北京100043；2．首秦公司，河北秦皇岛264404)摘要：本文基于布料模型提出中心边缘相对负荷L C／L E的概念，修正了高炉煤气中心边缘相对分布Z／W的定义，建立布料与煤气分布之间的日常动态趋势管理，并结合高炉实际的炉况分析布料对高炉操作的影响规律。
统计分析得到首钢某高炉长期稳定的Z／W、L C ／L E和焦炭负荷区间，为高炉实际操作提供了有意义的参考。
并结合布料与煤气分布之间的关系对首秦2号高炉的炉况波动进行了分析。
关键词：高炉布料模型；中心边缘相对负荷；煤气分布；趋势管理1 引言目前高炉布料模型比较普及，但是真正能够为生产提供指导作用的并不多，可能存在以下原因：一、布料模型模拟结果不够准确，如对炉料粒度的偏析、料流宽度、内外堆角都很少有准确的试验依据和描述，另外对径向炉料运动以及对炉料分布的影响也没有相应的描述；二、模型缺少实际的应用效果，大多模型编制完成后并没有作为有效的分析工具，即后续的工作很少有人深入并坚持去进行，因此也造成现场生产技术和操作者对该类模型的不重视。
然而不可否认的是，高炉炉内的任何模型模拟结果都不可能达到绝对地与实际一致，首先，模型都依赖于初始界面条件的选择和大量的试验及监测数据，试验及监测结果的可靠和准确性本身就是对模型结果具有很大的影响，其次，高炉在长期生产的过程中炉内炉外的条件都在发生变化，这是模型本身不可控制的。
也正是因为如此，需要模型工作者更加努力地去做到尽量达到与实际更为接近地效果，最为重要的是，应长期坚持模型结果与高炉实际的结合，坚持日常管理和长期趋势管理。
对于高炉布料模型来说，需要使用模拟结果建立起高炉布料中心、边缘负荷与炉喉煤气分布之间的对应关系，通过日常的数据管理制度建立两者之间长期的趋势管理曲线，并和当时的原燃料条件、操作制度、炉况等相结合。
通过长期的趋势管理上的积累和分析，就有可能利用布料模型实现对高炉布料制度的合理有效的调整。
高炉布料模型的开发与应用
高炉布料是金属冶炼制造中一种非常重要的材料，最近人们开发出了很多高性能的高炉布
料模型，这种模型具有较高的热阻性、耐火性和耐腐蚀性特性，可以用来降低金属冶炼的
温度，同时具有良好的耐火及抗拉性能，从而可以保障金属冶炼安全和高效。
高炉布料模型通常由石墨烯、多余孔立方体状组成，其特征保证了热传导性能的良好性能，可以有效地降低热损耗，使金属冶炼过程更加高效稳定。
此外，石墨烯材料本身具有较强
的耐热性，可以有效地降低金属冶炼过程中因火焰热量影响而导致的因高温而受损的概率。
此外，高炉布料模型的另一个特点是耐腐蚀能力非常强，这在炉内高温的环境中是非常重
要的，其能耐受持续高温和腐蚀性气体的考验，可以有效减少其熔毁的概率，使金属冶炼
的安全性更高。
因此，高炉布料模型具有良好的耐热性、耐火性、耐腐蚀性及抗拉性能，使其在金属冶炼
制造过程中具有重要的应用价值。
它可以防止炉内遭受过高温、熔融和破坏，提高金属冶炼的安全性，而且大大提高了其生产效率，使炼钢的过程更加高效顺利。
基于反应动力学的全高炉数学模型概述储满生(东北大学)摘要 高炉是一个气固向流的复杂冶金反应器。
为了更好地理解、控制和改进高炉炼铁过程,更多的努力被用于开发高炉数学模型,特别是基于反应动力学理论而开发的反应动力学模型。
本文简述了全高炉反应动力学模型的发展历程,介绍了该类模型的代表-基于多流体理论、反应动力学、冶金传输理论而创建的多流体高炉数学模型,并对全高炉数学模型的未来发展做出了若干展望。
关键词 高炉 数学模型 炼铁 计算流体力学REV I E W S O N TO TAL BLAST FURNACE M ATHEM AT ICALMOD EL BASE D O N REACT IO N-K I NET ICSChu Mansheng(Northeastern University)ABSTRACT B last furnace is a comp lex metallurgical react or with gas-s olid counter-fl ow.I n order t o understand, contr ol and i m p r ove the blast furnace p r ocess,more eff orts are made t o devel op mathe maticalmodels,es pecially ones based on the theories of reacti on-kinetics.A t first,hist oric revie ws on t otal blast furnace model of reacti on-kinetics are made in the paper.Then,multi-fluid blast furnace is intr oduced as one of the latest reacti on-kinetics models.Multi-fluid model is devel oped on basis of multi-fluid theory,kinetics,trans port phenomena theory and computati onal fluid dyna m2 ics.Finally,s ome pers pectives are made f or the future devel op ing trends of t otal blast furnace models.KE Y WO RD S blast furnace mathe matical model ir on making computati onal fluid dyna m ics0 前言在高炉操作过程中,由炉顶加入炉料,从炉缸渣铁口排放渣铁;而从风口鼓入热风和喷吹煤粉,产生的煤气从炉顶逸出。
0 引言在矿料下降的过程中，铁水和炉渣逐渐形成，从而发生固态和液态之高炉是一种多相态物质相互作用的化学反应容器，它被称为化工领域间的传热。
固态-液态之间的热传递系数通过下面的公式计算，它适用于最复杂的冶金反应器之一[1]。
为了更好地控制和改进高炉的生产过程，建立高炉的数学模型是非常必要的。
随着计算机技术的发展，更大的矩阵得以解决，模型的控制方程可以采用偏微分方程来描述，大量实用的高炉模型被开发[2]。
其中，基于计算流体力学的高炉数学模型能够详细分析通过上述一系列公式，可建立高炉内相态之间的基本传热数学描述气炉内状态并且精确预测高炉的操作性能，得到了更广泛的发展，成为目前态和固态间的动量传递可通过Ergun 公式[8]导出：国内外研究和应用的热点[3]。
为了准确地仿真高炉内部状态，本文对炉内相态间的动量、质量传输现象进行了数学描述[4]，建立了化学反应模型和高炉整体二维动态模 1.3 化学反应的描述型。
确立了数学模型的数值求解方法，完成了对高炉动态过程的仿真，仿高炉的实质是一种化学反应容器，最核心的内容就是化学反应的发真结果较好地反应了实际工况，为高炉自动化的实现打下基础。
生。
高炉内的主要化学反应可以归为三类：还原反应，碳的气化反应和水1 高炉数学模型煤气变换反应。
其中铁矿石内氧化铁的还原反应是最重要的化学反应。
为高炉过程和其他现象一样都必须遵循自然规律（质量守恒定律、动量了研究铁矿石的还原机理，我们采用三界面未反应核模型理论。
此理论认守恒定律和能量守恒定律），可以用流体力学和传热学的基本方程来描述为还原反应只发生在界面上，随着反应的一步步深入，未反应部分向中心[5]。
方向收缩，最后形成一个未反应的核心[9]。
由于氧化铁分级反应的特1.1 基本方程点，在一个矿球反应到一定程度的时候，就会形成明显的三界面，四层，模型的控制方程就是流体流动的质量、动量和能量守恒方程，采用一由外向内分别是：Fe-FeO-Fe3O4-Fe2O3。
