基于數(shù)值模擬的燒結(jié)終點(diǎn)在線控制.pdf

1、燒結(jié)是個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程,其中主要包括碳的燃燒,礦石的分解、還原和再氧化,液相的形成與冷凝。從控制的角度來(lái)看,它涉及到溫度、壓力、速度、流量等大量物理參數(shù),是典型的具有多變量、多分布參數(shù)、非線性的復(fù)雜被控對(duì)象。而在工程實(shí)際中,燒結(jié)過(guò)程是通過(guò)控制燒結(jié)終點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大趨勢(shì)下,傳統(tǒng)的燒結(jié)終點(diǎn)控制技術(shù)已經(jīng)難以滿足大型燒結(jié)設(shè)備的控制要求。因此,為了實(shí)現(xiàn)更加精確和穩(wěn)定的自動(dòng)控制,有效提高燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量,需要研究開(kāi)發(fā)新的燒

2、結(jié)終點(diǎn)判斷及控制技術(shù)。
　　 本文以國(guó)內(nèi)某鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)為研究對(duì)象,以流體計(jì)算軟件Fluent6.3為平臺(tái),模擬燒結(jié)礦與氣體間的換熱過(guò)程,得到了燒結(jié)礦和燒結(jié)煙氣的溫度分布。利用數(shù)值模擬結(jié)果,準(zhǔn)備判斷燒結(jié)終點(diǎn)位置,根據(jù)模糊控制理論對(duì)燒結(jié)終點(diǎn)實(shí)行在線控制,以提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量,充分發(fā)揮燒結(jié)機(jī)的利用效率。
　　 本論文的主要結(jié)論有:
　　 (1)利用內(nèi)熱源放熱簡(jiǎn)化燃燒模型,采用用戶自定義函數(shù)的UDS構(gòu)建多孔介質(zhì)局部非熱

3、力學(xué)平衡的能量雙方程模型,模擬燒結(jié)礦與氣體間的換熱過(guò)程,計(jì)算了燒結(jié)機(jī)內(nèi)部燒結(jié)礦和燒結(jié)煙氣的溫度分布。
　　 (2)對(duì)模型計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果相比較,發(fā)現(xiàn)模型計(jì)算的出口煙氣溫度值高于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的溫度值,分析了誤差以及誤差產(chǎn)生的原因。
　　 (3)模擬計(jì)算結(jié)果表明:隨著燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行,燒結(jié)礦的高溫區(qū)會(huì)下移,由于燒結(jié)礦的蓄熱作用,燒結(jié)礦的最高溫度逐漸升高,達(dá)到一個(gè)最高點(diǎn)后開(kāi)始下降,表明燒結(jié)過(guò)程結(jié)束,因此最高溫度點(diǎn)即為燒結(jié)終點(diǎn)。

4、通過(guò)分析燒結(jié)礦的最高溫度與臺(tái)車運(yùn)行距離,確定了燒結(jié)終點(diǎn)的位置。
　　 (4)研究了燒結(jié)機(jī)進(jìn)口風(fēng)速、風(fēng)溫及燒結(jié)礦配碳量等主要參數(shù)對(duì)燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過(guò)程的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:適當(dāng)增加風(fēng)速,能降低燒結(jié)礦的最高溫度,能防止燒結(jié)礦的過(guò)燒,提高燒結(jié)礦的質(zhì)量;適當(dāng)增加礦石的含碳量,能減少燒結(jié)時(shí)間,提高燒結(jié)機(jī)的產(chǎn)量。
　　 (5)開(kāi)發(fā)了基于數(shù)值模擬的燒結(jié)終點(diǎn)在線控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)臺(tái)車速度的在線控制。通過(guò)對(duì)燒結(jié)終點(diǎn)控制技術(shù)的改進(jìn),臺(tái)車?yán)?/p>