萊鋼750m^3高爐噴煤數(shù)學模型的研究與建立

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1、第31卷第4,1t~山東冶金V01.31No.42009年8月ShandongMetallurgyAugust2009試驗研究;萊鋼750m3高爐噴煤數(shù)學模型的研究與建立邵玲,亓偉,于德錄(萊蕪鋼鐵集團有限公司,山東萊蕪271126)摘要:通過理論分析和大量的試驗數(shù)據(jù),找出影響噴煤量的主要因素,探討罐壓、補氣流量以及罐中煤粉量等因素與噴煤量的關系,分別建立煤量為半罐時和接近滿罐時的線性和指數(shù)形式噴煤量數(shù)學模型。數(shù)據(jù)驗證表明,建模時不能忽略噴吹罐內(nèi)煤粉量這一影響因素,半罐時指數(shù)模型精度最高,其相對誤差絕對值

2、平均數(shù)<5%,噴煤量隨罐壓的提高而增大,隨補氣量的增加而減少。關鍵詞:高爐噴煤;數(shù)學模型;噴煤量;罐壓;補氣流量中圖分類號:TF538.63文獻標識碼:A文章編號:1004—4620(2009)04-0055-03計算出此時的噴煤量。在此罐壓基礎上再調(diào)節(jié)補1前言氣調(diào)節(jié)閥開度,使補氣流量穩(wěn)定在210m/h,如此反萊鋼750m高爐噴吹煤粉技術真正開始實施時復,每次增加補氣量10m/h,直至取完對應的第1組間為1999年。新建1號750in高爐噴煤設施及相應9個試驗數(shù)據(jù)。固定罐壓為0.5±0.02MPa,取得第

3、2的輔助配套設施,改造2號750m高爐原有噴煤設組試驗數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗結果繪制“補氣流量一噴煤施的制粉系統(tǒng),實現(xiàn)了萊鋼高爐噴吹煤粉150kg/t的量”的關系曲線,如圖1、圖2所示。由圖1、圖2中曲戰(zhàn)略目標。750m高爐噴吹系統(tǒng)設備由PLC控制,線的形狀可以看出,當罐壓為固定值時,補氣流量噴吹煤粉系統(tǒng)自動化程度一般,基本上為手動操作與噴煤量之間接近線性關系。(但全部操作在微機上實現(xiàn)),未實現(xiàn)自動噴吹,系統(tǒng)小時噴煤量波動較大,嚴重影響高爐穩(wěn)定順行。如何均勻、連續(xù)、穩(wěn)定、準確地向高爐內(nèi)噴吹煤粉,并且實現(xiàn)自動控制技

4、術在噴煤系統(tǒng)中的應用成為一個重要課題。本研究通過理論和試驗分析,找出影響噴煤量的主要因素,探討罐壓、補氣流量以及罐中煤粉量等因素與噴煤量的關系,建立噴煤控制補氣流量/(m·h)圖1煤量為半罐時補氣流量與噴煤量的關系系統(tǒng)數(shù)學模型,確定調(diào)節(jié)和控制噴煤量的有效途徑。2試驗方法1)首先做一組試驗數(shù)據(jù):噴吹罐內(nèi)煤量為半罐時的試驗和噴吹煤量為滿罐時的試驗,取得試驗結果做分析比較,探討在煤粉情況不變的條件下,噴吹罐內(nèi)的煤粉量對噴煤量是否有明顯的影響。在初步試驗過程中,完成了2組試驗:當噴吹罐補氣流量/(m·h。)圖2煤

5、量為滿罐時補氣流量與噴煤量的關系內(nèi)的煤粉為半罐時的試驗和噴吹罐內(nèi)的煤粉量接3)在總管壓力不變的情況下,通過調(diào)節(jié)補氣調(diào)近滿罐時的試驗。節(jié)閥固定補氣量為220m/h,首先通過手動操作將2)在壓縮空氣壓力不變化的情況下,確定采用罐壓設定為一基本值0.4MPa,此時計算機控制系統(tǒng)固定罐壓。先在計算機上將罐壓穩(wěn)定在0.54-0.02可將罐壓穩(wěn)定在該值范圍內(nèi),通過噴吹罐的稱重傳MPa,根據(jù)高爐煤量需求,手動調(diào)節(jié)補氣閥的開度,感器檢測噴吹罐內(nèi)煤粉的重量變化量,計算出此時使補氣流量穩(wěn)定在200In/h,在一定時間內(nèi)通過噴

6、的噴煤量。再逐漸增大罐壓為0.45MPa,每次增加吹罐的稱重傳感器檢測噴吹罐內(nèi)煤粉的重量變化,0.05MPa,直至取完第1組數(shù)據(jù)。然后將補氣量每收稿日期:2008—11—2l次增加30m/h,得出3組試驗數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗結果作者簡介:邵玲,女,1974年生,1998年畢業(yè)于青島農(nóng)業(yè)大學機電一繪制“罐壓一噴煤量”的關系曲線,如圖3、圖4所示。體化專業(yè);2007年畢業(yè)于北京科技大學機械T程專業(yè),碩士?,F(xiàn)為萊鋼煉鐵廠噴煤車間副主任,工程師,從事設備及技術管理T作。從圖1~4可以看出,當罐壓和補氣流量完全相5S20

7、09年8月山東冶金第31卷為了驗證該線性模型的應用精度,隨機取一批半罐時的試驗數(shù)據(jù),代入式(1)中,可得p、e和,值,從而評價噴煤量數(shù)學模型的精度。P的取值范圍在0.5~0.7MPa,V的取值范圍在200~260m/h。采集的試驗數(shù)據(jù)中,q最大值為20.84,最小值為9.3t/h,平均值為14.57l/h。計算得:Q。最大值罐壓/MPa19.1194,最小值8.3635,平均14.5287;e最大1.720圖3煤量為半罐時罐壓與噴煤量的關系6,最小0.0103,平均0.5376。在用數(shù)學模型(1)得到的4

8、0個計算值中,有32個(約占80%)6絕對值<5%,有6個(約占15%)6絕對值<10%,有2個(約占5%)絕對值<15%,沒有。絕對值超過15%的情況。40個模型計算值。絕對值平均3.71%。2)用上述方式建立半罐時噴煤量指數(shù)模型為:Q=14467.6612P1.0888V-““。(2)罐壓/MPa圖4煤量為滿罐時罐壓與噴煤量的關系為了驗證該指數(shù)模型的應用精度,將隨機取得同的條件下,噴吹罐內(nèi)的煤量為半罐時與煤量接近的半罐試驗

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