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题名一种新型顶燃式热风炉燃烧器流动特性仿真及冷态实验
- 1
-
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作者
侯世锋
王贤
颜新
王沛庆
王刚
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机构
中冶赛迪工程技术股份有限公司
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出处
《工业加热》
2025年第10期42-46,51,共6页
-
文摘
顶燃式热风炉燃烧器的结构形式直接影响空气、煤气的混合效果及气流在燃烧室及蓄热室内的分布。采用传统旋流燃烧器的顶燃式热风炉存在气流向空煤气入口另一侧偏斜的问题,导致热风炉燃烧室和蓄热室内温度分布不均,与空煤气入口相对一侧的温度偏高,长期运行使燃烧室大墙及蓄热室格子砖发生垮塌或倾斜,对耐材寿命及气流传热不利。提出一种新型顶燃式热风炉燃烧器,并建立实验模型,通过数值仿真及冷态实验研究了燃烧室不同截面的气流分布及燃烧器的混合特性。结果表明,该新型燃烧器可有效改善空、煤气入口角度对气流分布的影响,燃烧室气流在截面上的分布没有明显地集聚在空煤气入口的另一侧,均匀性明显提高;气流在热风炉燃烧室下部分布比较均匀;有两排喷口采用空、煤气交错布置,利于空、煤气的混合。空、煤气在燃烧室锥端中部混合均匀,这表明该新型燃烧器有较好的混合特性。目前该形式燃烧器已推广应用到四川德钢、云南德钢、泉州闵光、福建三钢、中天钢铁、印度JSOL高炉(4+2)项目的33座热风炉上,覆盖了从1000级~5000级高炉,使用效果良好,烟气排放浓度CO≤200×10^(-6),NO_(x)≤50 mg/m^(3),可实现高炉风温1250~1300℃。
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关键词
顶燃式热风炉
燃烧器
气流分布
阻力系数
-
Keywords
top combustion hot stove
burner
flow distribution
resistance coefficient
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名工业热风炉智能燃烧控制系统设计
- 2
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作者
孙永芳
张刚
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机构
陕西国防工业职业技术学院
航天推进技术研究院
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出处
《工业加热》
2025年第3期51-54,63,共5页
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基金
2021年度陕西省高等职业教育教学改革研究项目(21GZ009)。
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文摘
针对高炉热风炉的智能化燃烧控制系统,旨在提高生产效率、延长设备寿命,同时减少能源消耗与环境影响。系统解决传统热风炉在燃烧效率、稳定性、安全性和环境保护方面的诸多挑战。通过技术创新,不仅解决热风炉运行中存在的具体问题,也在智能化、自动化控制技术领域内探索新可能性,助力钢铁行业环保节能和智能制造。采用了机器学习算法,实现了数据驱动的实时分析和自适应控制,优化了燃烧参数,提升了操作的实时性、准确性和自动化水平。结合高性能的硬件网络,确保了操作精度和响应的及时性,显著提升了生产效能和能源利用率。软件配置负责数据流动处理到决策执行,通过数据预处理、机器学习和数据分析平台以及用户交互层,实现了系统的高效处理、准确预测和及时响应,全面提升了热风炉系统的能效和性能。
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关键词
高炉热风炉
机器学习
智能控制
-
Keywords
blast furnace hot blast furnace
machine learning
intelligent control
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名内燃式热风炉内部流动与传热特性的数值模拟研究
- 3
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作者
吕海侠
-
机构
陕西工业职业技术学院
-
出处
《工业加热》
2025年第3期44-46,共3页
-
文摘
近年来,随着经济快速发展,工业成为全球产业的发展重心。在这个多样化的工业环境中,高炉炼铁作为关键的生产环节取得了显著进步,而热风炉作为关键设备也得到了广泛的应用。这一进步填补了国内技术上的短板,为我国工业发展注入了新的活力。然而,尽管取得了巨大的成就,在节能方面仍有提升的空间。技术人员需要不断努力,以降低能耗、提高热效率,同时注重环保和设备的长寿,确保能源利用高效。这样不仅可以节约能耗,还可以使工业生产更加环保和可持续。以内燃式热风炉作为分析对象,讨论热风炉结构,对热风炉三维稳定态流体力学模型的基本假设、模型计算域、网格划分、边界条件以及控制方程进行探讨,并分析模型的模拟结果,希望通过内部流动与传热特性的探讨提高热风炉的热效率,提升生产过程中的能源利用效率,降低生产成本。
-
关键词
内燃式热风炉
炉内流动
传热特性
数值模拟
-
Keywords
internal combustion hot air furnace
internal flow
heat transfer characteristics
numerical simulation
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名热风炉温度控制系统的智能化改造与实践
- 4
-
-
作者
李颖
-
机构
烟台汽车工程职业学院信息与控制工程系
-
出处
《工业加热》
2025年第6期61-64,共4页
-
文摘
在高炉炼铁过程中,热风炉是非常重要的设备之一,该设备将高温高压的热风输送到高炉中,保证高炉炉内的温度,有效提升生产效率。热风炉传统的温度控制系统中,大多采用人工操作或者简单的自动化装置来对炉内温度进行控制,难以实现精确的温度控制,导致能源浪费和生产不稳定。随着工业4.0和智能制造技术的发展,智能化改造成为提高热风炉运行效率和稳定性的关键手段。智能化改造旨在实现对热风炉温度的精确控制和优化调节。通过实时监测和反馈调节,可以显著降低能源消耗,提高热风炉的运行效率和寿命。同时,智能化控制系统能够自适应生产变化,及时调整运行参数,保证生产过程的连续性和稳定性。从热风炉结构概述入手,分析传统热风炉PID控制方法以及局限性,并介绍RBF神经网络PID控制原理以及方案,为相关领域的工程技术人员提供参考和借鉴,推动热风炉温度控制系统的智能化进程。
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关键词
热风炉
温度控制
RBF神经网络
智能改造
-
Keywords
hot blast stove
temperature control
RBF neural network
intelligent transformation
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名热风炉炉壳外保温的实践技术研究
- 5
-
-
作者
杨勇
尹晓莹
-
机构
中冶赛迪工程技术股份有限公司
-
出处
《冶金信息导刊》
2025年第6期48-52,43,共6页
-
文摘
介绍热风炉炉壳采用外保温技术的优点,通过理论计算和实践数据对比,指出外保温核心是将现场检测和现场调整紧密配合,将炉壳温度长期控制在烟气酸露点以上,结合工程实践对外保温的各项主要影响因素进行详细分析。
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关键词
外保温
炉壳温度
检测
现场调整
-
Keywords
external insulation
furnace shell temperature
detection
on-site adjustment
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名格栅式内燃热风炉数值仿真及结构优化研究
- 6
-
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作者
张锦炳
张福明
宋云山
杨晓婷
宗宁
-
机构
北京首钢股份有限公司
-
出处
《当代化工研究》
2025年第18期187-190,共4页
-
文摘
提出一种在格栅式热风炉空煤气通道内增设倾斜扰流板的结构优化方法,旨在通过扰流与导流作用提升通道出口处气流混合均匀性,进而改善燃烧室燃烧效果、降低出口烟气浓度。以某公司高炉格栅式热风炉为对象,采用CFD仿真对比分析原始结构及优化结构。结果表明:特定倾角的扰流板可将气流导向通道中部,促使空煤气在出口中部区域混合,有效提高混合均匀性。在3种不同倾斜角度的扰流板结构下,燃烧室出口CO质量浓度从原始状态的2926 mg/m^(3)(25℃,101.325 kPa)分别降至2510 mg/m^(3)、1840 mg/m^(3)和1757 mg/m^(3),降幅分别达14.24%、37.12%和39.98%。
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关键词
格栅式热风炉
结构优化
燃烧室
数值模拟
-
Keywords
grid type hot blast stove
structural optimization
combustion chamber
numerical simulation
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名抚顺新钢铁热风炉热平衡计算及效率影响分析
- 7
-
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作者
朱秋平
段文军
-
机构
抚顺新钢铁责任有限公司
东北大学冶金学院
-
出处
《冶金能源》
北大核心
2025年第1期72-75,80,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51704071)
中央高校基本科研业务费——优秀青年科技人才培育项目(N2025006)。
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文摘
热风炉是炼铁系统中的关键设备,研究并提高热风炉效率以推动能源利用的可持续发展对钢铁工业尤为重要。文章旨在对抚顺新钢铁责任有限公司的1号热风炉进行热平衡测定以全面评估热风炉的热工状况,为后续优化提供科学依据。通过测量和采集实际生产数据并结合热力学原理,解析1号热风炉热效率。结果表明该公司1号热风炉热效率达到国内先进水平但仍具有提升的潜力。进一步提出一系列针对性的改进措施,旨在提高热风炉热效率和企业的生产效率,降低钢铁工业生产成本并减少碳排放,推动企业绿色低碳发展。
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关键词
热风炉
热平衡
热效率
煤气利用
改进措施
-
Keywords
hot blast stove
thermal balance
thermal efficiency
gas utilization
improvement measures
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名顶燃式热风炉低氮燃烧技术及应用
- 8
-
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作者
刘成伟
王贤
唐耀
孔博文
洪建邦
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机构
中冶赛迪工程技术股份有限公司
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出处
《炼铁》
北大核心
2025年第4期62-66,共5页
-
文摘
热风炉燃烧过程中生成的氮氧化物(NO_(x))为热力型,当拱顶温度超过1420℃时,NO_(x)大量生成。基于浓淡燃烧技术开发的高风温低氮燃烧顶燃式热风炉,其燃烧器设置两层空气煤气交错喷口,其中上层是35%的煤气和15%空气混合燃烧,下层是15%的煤气和35%的空气混合燃烧,利用燃气的浓淡燃烧,避免出现局部高温,从而减少烟气中NO_(x)的生成量。并且,煤气与空气混合更加均匀、燃烧效率更高,在相同空气煤气条件下,可送出更高的风温。某钢厂2000m级高炉热风炉单烧高炉煤气,年平均风温≥1240℃,废气中NO_(x)排放浓度长期≤25mg/m^(3)。
-
关键词
顶燃式热风炉
燃烧器
交错喷口
浓淡燃烧
氮氧化物
风温
-
Keywords
shaftless hot blast stove
burner
staggered injection nozzles
fuel-rich/lean combustion
nitrogen oxides(NO_(x))
blasttemperature
-
分类号
TF544
[冶金工程—钢铁冶金]
TF578.3
[冶金工程—钢铁冶金]
-
-
题名基于煤气系统分析预测技术的热风炉控制优化研究
- 9
-
-
作者
丛占柱
冯志远
冯国波
-
机构
本钢板材股份有限公司
-
出处
《冶金动力》
2025年第3期61-64,共4页
-
文摘
针对传统热风炉控制技术存在的调节滞后、精度欠佳等问题,创新性地提出了一种基于煤气系统分析预测技术的动态控制模型。该模型涵盖气体流量计算、拱顶温度分阶段控制、废气温度阈值管理等多个子模块。通过搭建总供热量-温度-流量多回路串级调节系统,并结合基础自动化级(L1)、过程控制级(L2)自动化控制架构,成功实现了拱顶温度与废气温度的精准调控。通过在本钢的应用显示,该技术能够使煤气消耗量降低3.1%,为高炉炼铁系统节能减排提供有力的支持。
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关键词
热风炉控制
动态模型
空燃比优化
分时燃烧
节能减排
-
Keywords
hot blast furnace control
dynamic model
air-fuel ratio optimization
time-sharing combustion
energy conservation and emission reduction
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
-
题名高炉热风炉余热回收系统的效能提升研究
- 10
-
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作者
袁泽平
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机构
南京钢铁股份有限公司
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出处
《冶金与材料》
2025年第3期40-42,共3页
-
文摘
随着全球对环境保护要求的日益严格,以及能源成本的不断上升,如何有效地利用工业过程中产生的余热成为了众多工业企业关注的重点。在此背景下,文章探讨了高炉热风炉余热回收系统在当前工业应用中的现状,并分析了影响其效能的主要问题。通过技术革新与管理优化两个方面提出了具体的改进措施,旨在提高余热回收效率,降低能源消耗和环境污染,同时为钢铁行业的节能减排提供参考。
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关键词
高炉热风炉
余热回收
效能提升
技术创新
管理优化
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名冶金热风阀耐高温复合结构设计与性能验证
- 11
-
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作者
李猛
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机构
秦皇岛秦冶重工有限公司
-
出处
《中国科技期刊数据库 工业A》
2025年第8期033-036,共4页
-
文摘
本文探讨了冶金行业中热风阀的设计开发及其在实际应用中的效果。传统热风阀存在能耗高、温控不精、寿命短等问题,难以满足现代冶金生产的需求。因此,新型热风阀的设计应运而生,通过融合流体力学、热力学原理,采用高性能材料和优化密封技术,显著提高了气体输送效率和热能利用率,降低了能耗和维护成本。实际应用中,新型热风阀不仅节约了生产成本,还提升了生产效率,增强了企业的市场竞争力。同时,其应用还带来了显著的环境效益,促进了企业的可持续发展。本文详细分析了新型热风阀的工作原理、技术创新点及其在实际应用中的经济效益和环境效益,为冶金行业热风阀技术的改进提供了有益的参考。
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关键词
热风阀
冶金行业
耐高温材料
能源利用率
流体力学
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名热风阀阀板开裂机理分析
- 12
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作者
曹文俊
罗青强
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机构
佛山职业技术学院
中南钢铁股份有限公司
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出处
《山西冶金》
2025年第4期238-240,共3页
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基金
2023年广东省普通高校特色创新类项目“基于表面强化的高强度长寿命汽车模具钢关键技术研究及应用”(2023KTSCX339)。
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文摘
针对某高炉热风阀异常故障,通过现场勘查、运行记录检查、热风阀结构解剖、材质分析等技术手段,揭示了阀板开裂机理。分析结果表明,阀板内部水腔组焊工艺存在缺陷,进出水口未有效隔断是造成此次事故的主要原因。
-
关键词
热风阀
阀板
开裂
机理分析
-
Keywords
hot blast valve
valve plate
cracking
mechanism analysis
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名脱硝热风炉模型预测控制系统研究
- 13
-
-
作者
张海洋
-
机构
山东国舜建设集团有限公司
-
出处
《现代工业经济和信息化》
2025年第2期84-86,共3页
-
文摘
随着环保要求的提高,脱硝在环保控制中扮演着重要角色,而热风炉是脱硝环节常用的一种重要设备。旨在探讨脱硝热风炉的模型预测控制(MPC)方法,以实现更高效与精确的氮氧化物排放控制。首先分析了脱硝热风炉控制的现状和存在的问题,随后详细阐述了MPC理论及其在工业过程中的应用,特别是在脱硝热风炉控制中的应用。通过构建脱硝热风炉的动态模型,提出了一种基于MPC的优化控制策略,并通过案例验证了该控制策略的有效性。实验结果表明,所提出的MPC控制策略能够有效降低脱硝反应器温度波动,降低能源介质的消耗量,同时保持系统的稳定性和经济性。不仅为脱硝热风炉的控制提供了新的解决方案,也为相关领域的研究者提供了参考价值。
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关键词
模型预测控制
脱硝
热风炉系统
DCS控制系统
-
Keywords
model predictive control
denitrification
hot air furnace system
DCS control system
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
-
题名新型矿用热风炉火焰监控系统设计与实现
- 14
-
-
作者
郑莉
-
机构
杨凌职业技术学院
-
出处
《工业加热》
2025年第3期69-71,84,共4页
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文摘
矿用热风炉在矿山行业中扮演着至关重要的角色,用于加热矿石或其他物料,以便在后续的生产过程中进行加工或提取所需的矿物资源。然而,矿用热风炉的安全性和效率却一直是矿山企业关注的重点。在运行过程中,热风炉内的火焰状态直接影响着其热能输出和燃烧效率,同时也关系到设备的稳定性和安全性。传统的热风炉监控方法往往依赖于人工巡检和经验判断,存在着监控不到位、实时性差等问题。而随着科技的发展,火焰监控系统作为一种自动化监测手段,逐渐成为提高热风炉安全性和生产效率的重要途径。先探讨了新型矿用热风炉的结构以及特点,分析传统矿用热风炉火焰检测方法的缺陷,结合火焰图像监测原理,并对系统的硬件以及软件设计做出探讨,希望能够准确监测热风炉内火焰的状态,并及时发现异常情况,以保障生产过程的安全稳定运行。
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关键词
矿用热风炉
火焰监控
图像处理
系统设计
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Keywords
mine hot blast stove
flame monitoring
image processing
system design
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名高炉热风炉智能烧炉数学模型开发
- 15
-
-
作者
郝军华
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机构
唐钢国际工程技术有限公司
-
出处
《冶金与材料》
2025年第3期10-12,共3页
-
文摘
热风炉的工艺流程包括燃料供应、燃烧过程、热风产生、温度控制、废气处理和换炉操作等多个环节。这些环节相互关联、相互影响,共同构成了热风炉的完整工艺流程。在实际应用中,需要根据具体需求和条件进行工艺设计和参数调整,以确保热风炉的高效、稳定和环保运行。在炼铁工序中,热风炉利用煤气燃烧加热炉体的蓄热结构,然后通过加热冷风的方式为高炉提供持续不断的热风。这个过程中需要消耗大量的高炉自产煤气,热风炉作为高炉煤气消耗的主要用户,其消耗的煤气量占高炉产生煤气的40%以上。因此,优化热风炉的燃烧过程、提高煤气利用效率、降低能耗和减少排放,对于钢铁企业的节能降耗和绿色发展具有重要意义。
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关键词
煤气
空燃比
温度
废气
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
-
题名热风炉拱顶温度的建模与控制
- 16
-
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作者
吴博
刘丕亮
何潺
林帅辉
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机构
内蒙古科技大学自动化电气与工程学院
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出处
《工业加热》
2025年第11期56-60,共5页
-
文摘
热风炉是高炉炼铁过程中的一种重要热交换设备,其温度控制系统呈现出非线性及时间滞后等特点。目前烧炉中易发生燃烧不均匀等问题,其控制系统直接影响到高炉蓄热以及节能效果。在热风炉的运行过程中,由于无法对高炉热风炉直接控制,提出一种GA-BP神经网络的方法对热风炉拱顶温度进行建模,将建立好的GA-BP模型与ELM、BP、RBF模型进行比较验证。实验结果表明,GA-BP模型较其他模型具有更准确的结果。在控制策略上,将煤气流量设置为控制量,将拱顶温度值作为被控对象,通过调用已构建的模型,实现了基于遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)的热风炉拱顶温度模糊PID控制。仿真结果表明,超调量表示为,上升时间表示为,调节时间表示为。进而达到优化燃烧、节约能源的目的。
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关键词
高炉热风炉
拱顶温度
GA-BP神经网络
模糊PID
-
Keywords
blast furnace hot blast stove
temperature at the top of a vault
GA-BP neural network
fuzzy PID
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名热风炉智能燃烧控制系统研究
- 17
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作者
王东
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机构
陕西国防工业职业技术学院
-
出处
《工业加热》
2025年第1期40-43,共4页
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文摘
热风炉智能燃烧控制系统的研究背景涉及现代工业生产中对能源利用效率和环境友好性的不断追求。随着工业化的推进和能源资源的有限性,热风炉作为一种重要的热能设备,其燃烧过程的控制对于提高能源利用效率、降低排放、保护环境具有重要意义。在传统的热风炉燃烧控制中,通常采用基础的控制方法,如PID控制,但这些方法难以适应复杂多变的工况和能源波动。由此产生的问题包括燃烧效率低、能源浪费严重、排放物超标等。因此,研究开发热风炉智能燃烧控制系统成为当今工程技术领域的研究热点之一。从燃气热风炉工作原理以及配置入手,介绍热风炉总体控制方法以及软硬件设计,以优化热风炉的燃烧过程,提高能源利用效率,降低环境影响,符合可持续发展的要求,为工业生产提供更加智能、高效、环保的能源解决方案。
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关键词
热风炉
燃烧过程
智能控制
-
Keywords
hot air furnace
combustion process
intelligent control
-
分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名高炉热风炉不同部位定形耐材选用探讨
被引量：1
- 18
-
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作者
彭朝文
游华伟
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机构
中冶南方工程技术有限公司项目管理部
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出处
《炼铁》
CAS
北大核心
2024年第4期52-57,共6页
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文摘
高炉热风炉可以根据温度高低分为几个温度区间,分析各区间部位的工况条件,选用合适的耐材至关重要。简要分析了热风炉耐火材料使用范围及使用工况,重点分析了各温度区间,硅砖、高铝砖和黏土砖等几种定形耐火材料的选用。认为:根据工况条件,在合适的地方使用合适的耐火材料是基本原则,“高标低配”或“低标高配”的做法均是错误的;在应用耐材的同时应加强对耐材基础性能的研究,有助于从源头上了解耐材的使用规则,从而达到既节省投资又满足使用寿命的目的。
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关键词
热风炉
风温
耐火材料
硅砖
高铝砖
黏土砖
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Keywords
hot stove
blast temperature
refractory material
silica bricks
high-alumina bricks
clay bricks
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分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名全氧燃烧技术在钢包烘烤过程中的应用研究
- 19
-
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作者
李飞
陈大忠
曹一
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机构
武汉钢铁有限公司炼钢厂
武钢耐火材料有限责任公司
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出处
《武汉工程职业技术学院学报》
2025年第1期10-12,共3页
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文摘
针对武钢有限炼钢厂钢包烘烤装置采用传统蓄热式烧嘴存在的能耗大、烟气直接排放、换向阀故障率高等问题,应用了全氧燃烧技术,对传统的烘烤器进行了改造,取得了明显的节能效果。与未改造的烘烤台相比,采用全氧燃烧改造后的烘烤台,烘烤大修罐、冷罐配罐以及中修罐所消耗的煤气分别减少75.16%、49.29%、62.05%,烟气量降低70%以上,烘烤装置故障率降低到0.14%。
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关键词
钢包
烘烤
全氧燃烧
烧嘴
节能
-
Keywords
steel ladle
bake
full oxygen combustion technology
burner
energy saving
-
分类号
TF578.3
[冶金工程—钢铁冶金]
-
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题名热风炉组合砖的设计发展及应用实践
- 20
-
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作者
庞启玉
秦建涛
刘静
宋婷婷
许堃
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机构
山东理工大学材料与科学工程学院
山东耐材集团鲁耐窑业有限公司
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出处
《山东冶金》
2025年第1期10-13,17,共5页
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文摘
介绍了国内外热风炉孔口部位用组合砖的设计发展及应用实践,从耐材制品的生产、加工、设计角度,分析探讨了热风炉用组合砖设计模式的优缺点,并针对组合砖的母砖生产加工技术进行了分析,以解决热风炉用组合砖的实际生产应用问题。
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关键词
热风炉
组合砖设计
模型
母砖
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Keywords
hot blast stove
composite brick design
the model
mother brick
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分类号
TF578
[冶金工程—钢铁冶金]
TF065.1
[冶金工程—冶金物理化学]
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