無鐘高爐布料過程的控制策略研究.pdf

1、無鐘爐頂裝料是現(xiàn)代高爐重要的爐況調(diào)節(jié)手段，研究表明高爐內(nèi)的爐料分布狀態(tài)對高爐生產(chǎn)產(chǎn)生重要影響，合理的高爐布料操作有益于改善爐內(nèi)煤氣分布，進而穩(wěn)定爐況，提高煤氣利用率，降低燃料比。在無鐘高爐布料過程中，人工決策無法得到穩(wěn)定的礦焦比以及維持合理的料面形狀，爐況發(fā)生波動時不能及時調(diào)整布料操作。因此，分析無鐘高爐布料過程，開發(fā)高爐生產(chǎn)優(yōu)化控制模型，準確判斷高爐內(nèi)部的煤氣分布狀況，預測高爐爐況的發(fā)展趨勢，研究無鐘高爐布料操作的優(yōu)化控制策略，將高爐

2、生產(chǎn)調(diào)整到最佳狀態(tài)具有重要的現(xiàn)實意義。
　　為準確掌握無鐘高爐布料規(guī)律，采用數(shù)值模擬與實驗驗證相結(jié)合的方法，研究了爐料在無鐘爐頂內(nèi)的流動行為，分析了爐料運動狀態(tài)對爐料堆積行為的影響，采用兩直線段和一多項式曲線構(gòu)造了料堆輪廓，并在此基礎上提出了一種適用于變布料半徑、變料流流量的爐料分布計算方法，分別建立了環(huán)形布料和螺旋布料的爐喉料面預測模型，為優(yōu)化高爐布料操作奠定了基礎。
　　采用非接觸式爐喉料面測量技術(shù)實時測量爐喉料面的形狀

3、和徑向下降速度分布，分析了料柱在高爐內(nèi)非勻速下降時的料層位置和形狀變化，準確獲得了高爐內(nèi)的礦焦比分布。以料面形狀和礦焦比分布作為無鐘高爐爐況調(diào)整的主要參數(shù)，為獲得合理的料面形狀和礦焦比分布，提高布料精度，分別建立了基于改進遺傳算法的常規(guī)多環(huán)布料操作優(yōu)化數(shù)學模型、基于社會情感優(yōu)化算法的步進式同心圓布料操作和螺旋布料操作優(yōu)化數(shù)學模型。
　　采用爐料分布誤差和料層厚度不均勻率兩個指標對布料精度進行量化，分析了常規(guī)多環(huán)布料不同工藝參數(shù)對爐

4、料分布誤差的影響，探究了步進式同心圓布料、螺旋布料與常規(guī)多環(huán)布料之間的內(nèi)在聯(lián)系，研究了螺旋布料料層厚度不均勻率的變化規(guī)律，并提出了改善爐料分布周向不均的措施。
　　在分析煤氣分布對高爐生產(chǎn)影響的基礎上，將煤氣分布分為4種類型，并建立了基于學習向量量化神經(jīng)網(wǎng)絡的煤氣分布類型識別數(shù)學模型，根據(jù)高爐實測數(shù)據(jù)判斷高爐煤氣分布狀態(tài)。建立了考慮爐況穩(wěn)定性、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量和高爐壽命的高爐生產(chǎn)綜合評價指標，利用多層小波分解去除高爐生產(chǎn)技術(shù)指標