高爐爐襯破損調(diào)查與爐體狀態(tài)模型的建立

1、高爐爐襯破損調(diào)查與爐體狀態(tài)模型的建立高爐爐襯破損調(diào)查與爐體狀態(tài)模型的建立楊尚寶楊天鈞竇慶和聶世鋒崔六喜南祥民(北京科技大學(xué))(安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司)摘要通過對高爐爐襯破損的實(shí)際調(diào)查，結(jié)合高爐操作和檢測條件建立了爐體狀態(tài)模型。該模型可在線監(jiān)測和判斷高爐爐襯的破損狀況，并根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)用知識庫中的操作知識對高爐操作進(jìn)行指導(dǎo)，以及時(shí)調(diào)整操作，維護(hù)合理的操作爐型。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞高爐爐襯破損調(diào)查人工智能模型INVESTIGATIONOFEROS

2、IONOFBLASTFURNACELININGESTABLISHMENTOFAMODELFBLASTFURNACELINESYANGShangbaoYANGTianjun(UniversityofScienceTechnologyBeijing)DOUQingheNIEShifengCUILiuxiNANXiangmin(AnyangIronSteel(Group)Co.Ltd.)ABSTRACTThemodelfblastfurnac

3、elineshasbeendevelopedbasedoninvestigationoferosionofblastfurnaceliningwithconsiderationofoperationmonitingconditions.Themodelcanmonitjudgethestateoffurnacelinesonlineguidetheoperationaccdingtotheknowledgestedinknowledge

4、base.Byusingthemodeltheoperationcanbeadjustedontimetomaintainsuitableblastfurnacelines.KEYWDSblastfurnaceerosionoffurnacelininginvestigationartificialintelligencemodel高爐長壽不僅可以節(jié)約大量的維修費(fèi)用、改善冶煉指標(biāo)、增加生鐵產(chǎn)量，還可以充分發(fā)揮高爐前后工序的設(shè)備能力，提高

5、整個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，高爐長壽問題已越來越引起國內(nèi)外鋼鐵界的重視。高爐長壽是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，從設(shè)計(jì)、選材、施工到高爐的操作、檢測和維護(hù)無一不對高爐的壽命產(chǎn)生重要的影響。生產(chǎn)中要保持良好的高爐爐形，達(dá)到高爐長壽的目的，必須隨時(shí)了解和控制高爐爐襯的侵蝕情況，尤其在強(qiáng)化冶煉的情況下更是如此。本研究在安鋼2號高爐爐襯破損實(shí)際調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對該高爐的侵蝕到光面冷卻壁，爐子僅以石墨碳維持工作800～900℃的溫度區(qū)域，可采用陶瓷杯8鑲磚冷卻壁

6、和光面冷卻壁斷裂現(xiàn)象嚴(yán)重冷卻水在冷卻壁中結(jié)垢，最后被堵死，造成冷卻壁冷卻不均，產(chǎn)生應(yīng)力而斷裂改善水質(zhì)，最好采用軟水(費(fèi)用較高)1.21.2改善措施根據(jù)以上分析，為改善高爐襯磚的工作狀況，使該300m3高爐通過中修達(dá)到內(nèi)襯更能適應(yīng)高爐強(qiáng)化冶煉條件下長壽的要求，在爐型及爐體結(jié)構(gòu)不變的前提下，①爐底、爐缸采用“低氣孔率自焙碳磚復(fù)合棕剛玉陶瓷砌體”復(fù)合爐襯，并加強(qiáng)砌爐質(zhì)量的監(jiān)督檢查工作；②在爐身部位改用能較好支撐襯磚的扁水箱取代支梁式水箱，以加

7、強(qiáng)對爐身部位磚襯的保護(hù)；③增設(shè)溫度檢測元件，開發(fā)、應(yīng)用爐體狀態(tài)模型。中修時(shí)，對該高爐的檢測元件做了必要的增設(shè)，其中用于檢測爐襯狀態(tài)的測溫元件為配合爐體狀態(tài)模型的建立，相對增設(shè)較多。在整個(gè)高爐的襯磚部埋設(shè)了52點(diǎn)熱電偶：爐身24點(diǎn)、爐腰224點(diǎn)、爐缸224點(diǎn)、爐底25點(diǎn)、爐底底層1點(diǎn)、爐基1點(diǎn)。2爐體狀態(tài)模型的建立爐體狀態(tài)模型的建立2.12.1模型結(jié)構(gòu)基于以上對高爐磚襯破損狀況的調(diào)查分析，爐襯破損較嚴(yán)重的部位主要是爐身中下部和爐缸爐底。為

8、此，本爐體狀態(tài)模型設(shè)有兩個(gè)判斷子模型，分別用于爐墻結(jié)厚與侵蝕的判斷以及爐底侵蝕曲線的推定，其中爐墻狀態(tài)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行推斷，爐底狀態(tài)采用有限元法進(jìn)行計(jì)算推理。本模型還設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)化操作知識庫以用于對高爐操作進(jìn)行指導(dǎo)。模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1爐體狀態(tài)模型的結(jié)構(gòu)Fig.1Structureoffurnaceliningconditionmodel2.22.2侵蝕判斷(1)爐墻結(jié)厚與侵蝕的判斷高爐過程控制模型，無論是數(shù)學(xué)模型還是知識模型，其