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钢坯加热过程温度场仿真及工艺优化
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作者 杨立永 陈良勇 +1 位作者 宋天宇 王建刚 《河北冶金》 2026年第2期15-22,44,共9页
钢坯加热是热轧生产中的关键工序,其质量直接影响最终产品性能和生产能效。本研究首先采用ANSYS有限元软件建立了钢坯在步进式加热炉内的三维瞬态温度场模型,揭示了钢坯内部非均匀升温规律及相变吸热对升温速率的影响;其次,基于有限元... 钢坯加热是热轧生产中的关键工序,其质量直接影响最终产品性能和生产能效。本研究首先采用ANSYS有限元软件建立了钢坯在步进式加热炉内的三维瞬态温度场模型,揭示了钢坯内部非均匀升温规律及相变吸热对升温速率的影响;其次,基于有限元仿真数据,利用Box-Behnken Design实验设计生成样本,构建了BP神经网络预测模型;最后,应用响应面法对加热工艺参数进行优化。以钢坯出炉表面温度(T_(d)≥1000℃)、心表温差(T_(z)≤50℃)以及节能降耗为目标,确定了最佳工艺参数组合:预热段900℃,加热Ⅰ段950℃,加热Ⅱ段1350℃,加热Ⅲ段1350℃,均热段1095℃,钢坯运行速度0.006 m/s。在此条件下,预测出炉钢坯表面温度为1002℃,心表温差为49.36℃,均满足工艺要求,表明该方法能够有效模拟和预测钢坯加热过程,对实现加热过程的智能化控制具有重要意义。该研究创新性融合了有限元数值模拟、BP神经网络预测与响应面法优化,构建了“机理-数据-优化”闭环体系,精准考量了钢坯固态相变吸热效应,突破了传统模型的局限。 展开更多
关键词 数值模拟 钢坯加热 温度场 热轧生产 BP神经网络 响应面
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提高热送钢坯小时产量的加热炉控制方法及系统研究
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作者 柯燕 《中国金属通报》 2026年第1期34-36,共3页
本研究属于步进式加热炉顺控及燃控领域,尤其涉及到提高热送钢坯小时产量的加热炉控制方法及系统。通过采用计数编码器计算钢坯入炉距离,实时调整辊道变频器的运行速度;通过步距补偿机制修正步进梁产生的连续步距误差;通过将步进梁下降... 本研究属于步进式加热炉顺控及燃控领域,尤其涉及到提高热送钢坯小时产量的加热炉控制方法及系统。通过采用计数编码器计算钢坯入炉距离,实时调整辊道变频器的运行速度;通过步距补偿机制修正步进梁产生的连续步距误差;通过将步进梁下降时间与下一个钢坯入炉时间重叠,缩短出钢周期,从而提高热送钢坯的小时产量。 展开更多
关键词 加热炉 热送钢坯 步进梁 计数编码器 辊道变频器 步距补偿
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冷轧连续退火机组干油润滑系统的改进
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作者 王秀林 《机械管理开发》 2026年第1期180-182,共3页
为了提高冷轧连续退火炉干油集中润滑系统的工作性能,针对润滑系统目前存在的问题及其形成原因作了分析和探讨,在此基础上制定新的设计方案。通过对润滑区域的合理划分、采用先进的电气控制系统、高黏度润滑脂专用气动补脂装置、分配器... 为了提高冷轧连续退火炉干油集中润滑系统的工作性能,针对润滑系统目前存在的问题及其形成原因作了分析和探讨,在此基础上制定新的设计方案。通过对润滑区域的合理划分、采用先进的电气控制系统、高黏度润滑脂专用气动补脂装置、分配器高温密封材料、方便快捷的润滑点连接方式等一系列改进措施,达到提高设备的工作性能和效率、减少故障率、降低设备维护成本、减轻工人劳动强度的目的。 展开更多
关键词 润滑系统 电动润滑泵 双线分配器 电控箱 润滑脂
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ASP热轧加热炉超低排放节能改造实践
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作者 魏秀东 吴优 +1 位作者 徐小科 刘良元 《鞍钢技术》 2026年第1期63-67,共5页
针对鞍钢集团朝阳钢铁有限公司热轧加热炉氮氧化物排放浓度超标、无法稳定达标的问题,结合ASP热轧加热炉的生产实际,制定并应用了低氮燃烧技术。在保持原有烧嘴加热能力不变的基础上,将炉顶平焰烧嘴和下加热可调焰烧嘴改为低氮氧化物环... 针对鞍钢集团朝阳钢铁有限公司热轧加热炉氮氧化物排放浓度超标、无法稳定达标的问题,结合ASP热轧加热炉的生产实际,制定并应用了低氮燃烧技术。在保持原有烧嘴加热能力不变的基础上,将炉顶平焰烧嘴和下加热可调焰烧嘴改为低氮氧化物环保型燃烧烧嘴,配套实施供热能力配置、燃烧气体流量控制、气氛控制、含氧量监测等技术。应用后,氮氧化物排放浓度由182 mg/m3降至93 mg/m3,节约燃料消耗0.01 GJ/t,不仅减少了污染物排放,还降低能源消耗,达到了节能环保与绿色降碳的目的。 展开更多
关键词 加热炉 低氮燃烧技术 超低排放 环保
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用于钢铁加热炉工艺提升和减少污染物的无焰纯氧燃烧技术研究和工业运用
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作者 付百川 裴永军 +1 位作者 张义贵 龙历 《节能》 2026年第1期95-98,共4页
为提升钢铁加热炉工艺水平并降低污染物排放,以300 kW无焰纯氧燃烧器为研究对象,采用原理设计、试验测试与计算流体力学(CFD)模拟相结合的方法,建立无焰纯氧燃烧器系统设计流程,通过试验测试得到其加热特性,并利用CFD模拟结果进一步验... 为提升钢铁加热炉工艺水平并降低污染物排放,以300 kW无焰纯氧燃烧器为研究对象,采用原理设计、试验测试与计算流体力学(CFD)模拟相结合的方法,建立无焰纯氧燃烧器系统设计流程,通过试验测试得到其加热特性,并利用CFD模拟结果进一步验证试验结果。结果表明,系统在炉温700~800℃时可实现无焰燃烧;CFD模拟显示炉内温度均匀性良好,数值分析与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 无焰纯氧燃烧 超低排放 工业窑炉 CFD模拟
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专用炉模式下的长驻炉钢种加热炉群仿真 被引量:1
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作者 张宏亮 叱晓岗 +3 位作者 阎磊 王鲸量 张翔博 冯光宏 《中国冶金》 北大核心 2025年第1期138-145,共8页
针对热轧板带生产线某些钢种在炉时间偏长、影响正常生产轧制节奏和效率的问题,采用Anylogic智能体流程软件对2050热轧带钢生产线长驻炉钢种的专用炉生产模式进行流程仿真,分析不同专用炉生产模式条件下的板坯生产效率和加热炉各项指标... 针对热轧板带生产线某些钢种在炉时间偏长、影响正常生产轧制节奏和效率的问题,采用Anylogic智能体流程软件对2050热轧带钢生产线长驻炉钢种的专用炉生产模式进行流程仿真,分析不同专用炉生产模式条件下的板坯生产效率和加热炉各项指标变化规律。研究结果表明,采用专用模式可以有效降低长驻炉钢种的平均在炉时间,提高与常规轧程的衔接效率,有效提高轧钢的机时产量;管线钢X80平均在炉时间从267 min下降到239 min,缩短10.5%;轧机的最大利用效率由65.09%增加到71.90%,提高了10.4%。该专用炉生产模式优化了板带铸轧界面生产流程效率,为现场生产提供了理论和数据支撑。 展开更多
关键词 热轧板带 加热炉群 长驻炉钢种 专用炉模式 流程仿真
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基于大数据平台的加热炉燃烧智能控制系统研发 被引量:1
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作者 单承勤 曹恒 +2 位作者 蔺凤琴 徐国柱 李春秀 《轧钢》 北大核心 2025年第5期134-141,共8页
由于加热炉工序生产环境恶劣、控制系统耦合因素众多,始终是产线自动化程度薄弱的环节,影响产线智能化、数字化的进程。随着大数据技术的不断更新和发展,也逐步进入冶金工业领域,旨在采用数据挖掘技术,建立基于数据驱动的数学模型,以突... 由于加热炉工序生产环境恶劣、控制系统耦合因素众多,始终是产线自动化程度薄弱的环节,影响产线智能化、数字化的进程。随着大数据技术的不断更新和发展,也逐步进入冶金工业领域,旨在采用数据挖掘技术,建立基于数据驱动的数学模型,以突破传统模型瓶颈。本文介绍了某场景基于大数据平台的加热炉燃烧智能控制系统的构建,采用大数据算法对加热炉燃烧过程进行智能优化控制,提高加热炉控制精度,炉温智能控制在线率不小于93%,出炉板温控制精度(±12℃)达93.2%,降低燃耗3.5%,从而实节能降耗、改善产品质量的目的。 展开更多
关键词 大数据 云平台 加热炉 燃烧智能控制 低能耗
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热风脉冲阀故障分析及技术改造 被引量:1
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作者 牛秀江 陈民 +1 位作者 高强 赵国宇 《冶金设备管理与维修》 2025年第3期28-30,33,共4页
鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司热轧1580加热炉热风系统烧嘴前热风脉冲阀由于气缸选型小、阀杆细,存在“小马拉大车”现象,且阀杆在管状支撑架内部不易观察,故障时极难发现,从而导致煤气浪费、钢坯加热不均和生产效率低下。针对热风... 鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司热轧1580加热炉热风系统烧嘴前热风脉冲阀由于气缸选型小、阀杆细,存在“小马拉大车”现象,且阀杆在管状支撑架内部不易观察,故障时极难发现,从而导致煤气浪费、钢坯加热不均和生产效率低下。针对热风脉冲阀存在问题,进行了深入的技术分析,并基于此提出了一系列的改造措施。这些措施旨在提高热风脉冲阀的耐用性、维护便利性、效率和环保性能。 展开更多
关键词 热风脉冲阀 气缸 阀杆 支撑架
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扭曲椭圆管在轧钢加热炉烟气余热高效回收装置中的应用研究
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作者 赵兴顺 丁翠娇 +2 位作者 朱善合 涂爱民 朱冬生 《轧钢》 北大核心 2025年第6期86-96,共11页
空气预热器是轧钢加热炉生产过程中重要的节能设备,目前广泛采用的圆管交叉流空气预热器体积庞大,传热效率低,排烟温度高。而以扭曲椭圆管为换热元件的扭曲椭圆管变空间逆流式空气预热器可提高烟气余热利用率,降低燃料消耗量。本文利用F... 空气预热器是轧钢加热炉生产过程中重要的节能设备,目前广泛采用的圆管交叉流空气预热器体积庞大,传热效率低,排烟温度高。而以扭曲椭圆管为换热元件的扭曲椭圆管变空间逆流式空气预热器可提高烟气余热利用率,降低燃料消耗量。本文利用FLUENT软件,以空气和烟气为工质,对扭曲椭圆管和圆管进行数值模拟,对比分析其传热效率。结果表明:相对于圆管,流体在扭曲椭圆管内流动性更强,换热效果更好。采用热平衡法、阻力特性法和热阻分析法等手段,推导出相关预测模型,对影响空气预热器综合换热性能和热效率的因素进行了分析。在运行调节条件具备的情况下,相对于圆管交叉流空气预热器,扭曲椭圆管空气预热器实现了热回收量的大大提升,可提高加热炉整体热利用效率6%以上。 展开更多
关键词 轧钢加热炉 空气预热器 扭曲椭圆管 传热效率 阻力特性法 烟气 余热回收 节能降耗
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加热炉出钢过程钢坯定位的NDS-yolov8目标检测算法
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作者 金东正 田勇 +2 位作者 王泽昊 黄铮迪 王丙兴 《轧钢》 北大核心 2025年第5期124-133,183,共11页
在热轧过程中,钢坯位置定位至关重要,可以实现自动化的钢坯位置检测,从而提高生产效率和质量控制。但实际生产过程中,由于钢坯生产环境恶劣,造成钢板定位检测困难。针对上述问题,提出一种稳定的Yolov8钢坯检测算法:提出混合注意力机制网... 在热轧过程中,钢坯位置定位至关重要,可以实现自动化的钢坯位置检测,从而提高生产效率和质量控制。但实际生产过程中,由于钢坯生产环境恶劣,造成钢板定位检测困难。针对上述问题,提出一种稳定的Yolov8钢坯检测算法:提出混合注意力机制网络,解决了金字塔网络中浅层特征丢失的问题,增加网络学习局部特征的能力,轻量化模型,提升检测精度。实施方法为:首先在网络中引入注意力模块,提高对图像细节特征信息的保留能力,提升目标的整体检测精度;其次,设计NPANet特征融合结构,加强对图像的多尺度特征融合能力;然后,改进卷积模块,轻量化网络模型;最后,改进损失函数,提高了算法的回归性能,降低稳定框生成误差。实验结果表明:改进的NDS-yolov8模型相比于初始网络结构,其权重文件大小由6.2 MB变为4.6 MB、浮点运算性能由8.1 GFLOPS变为6.4 GFLOPS、不同I_(oU)值时的平均精度(P_(mA)@[0.5∶0.95])提升0.5%。与实际场景中的真实值相比,NDS-yolov8网络模型在精度上相较于原始Yolov8网络模型误差显著降低,能够更准确地估计钢坯的实时位置,从而有效提升钢坯检测与定位的性能。 展开更多
关键词 NDS-yolov8算法 特征融合 深度可分离卷积 目标检测算法 改进误差函数
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基于多孔介质燃烧器的带钢加热炉内传热计算及优化
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作者 黎曼丽 陈元元 +1 位作者 陈逸维 李亚伟 《冶金能源》 北大核心 2025年第5期53-59,共7页
文章以采用多孔介质燃烧器的带钢加热炉为研究对象,基于段法建立了炉壁、带钢与多孔介质辐射面板之间的传热数学模型,采用python语言开发的计算程序对模型进行了求解,对比计算数据与生产实测数据,验证了模型的有效性。在此基础上,研究... 文章以采用多孔介质燃烧器的带钢加热炉为研究对象,基于段法建立了炉壁、带钢与多孔介质辐射面板之间的传热数学模型,采用python语言开发的计算程序对模型进行了求解,对比计算数据与生产实测数据,验证了模型的有效性。在此基础上,研究了多孔介质燃烧器排布方式与间距对加热效果的影响。结果表明,中间密两头疏排布方式下的带钢出炉温度和加热炉效率最高。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧器 带钢加热炉 炉内传热 设计优化
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轧钢加热炉富氧燃烧技术分析
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作者 曹恒 东占萃 +4 位作者 周娜 吕坤 梅嘉星 谢天伟 齐杰斌 《冶金设备》 2025年第S1期88-90,共3页
富氧燃烧具有提高理论燃烧温度、增强烟气辐射能力等优点,在加热炉提产、降耗方面有积极的作用。基于某钢厂钢2160mm热轧加热炉提产、降耗需求,结合加热炉结构特点,开展了富氧燃烧技术的应用实践。通过控制系统开发和优化、工艺制度的... 富氧燃烧具有提高理论燃烧温度、增强烟气辐射能力等优点,在加热炉提产、降耗方面有积极的作用。基于某钢厂钢2160mm热轧加热炉提产、降耗需求,结合加热炉结构特点,开展了富氧燃烧技术的应用实践。通过控制系统开发和优化、工艺制度的优化和调整,实现了加热炉降耗10.89%,提产10%的显著成效。 展开更多
关键词 富氧燃烧 轧钢 加热炉
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融合机理模型与深度学习的加热炉钢坯温度预测
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作者 冯旭刚 杨克 +5 位作者 安硕 王正兵 唐得志 王伟 柳传武 潘磊 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2719-2730,共12页
数据驱动模型在加热炉钢坯温度预测中存在机理模糊性与参数敏感性的局限,导致预测精度降低。为此,本文提出一种结合机理模型与深度学习的钢坯温度模型预测算法。首先,基于对流与辐射传热的一维非稳态传热模型(convection-radiation heat... 数据驱动模型在加热炉钢坯温度预测中存在机理模糊性与参数敏感性的局限,导致预测精度降低。为此,本文提出一种结合机理模型与深度学习的钢坯温度模型预测算法。首先,基于对流与辐射传热的一维非稳态传热模型(convection-radiation heat transfer model,CRHT),初步计算钢坯出段温度,并将其与加热炉工况参数进行融合,实现机理知识的整合;其次,采用tent混沌映射和动态自适应权重改进差异创意搜索(differentiated creative search,DCS)算法,实现双向时间卷积网络(bidirectional temporal convolutional networks,BITCN)与双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,BILSTM)融合模型的超参数协同优化;最后,通过加热炉实际生产数据,系统地验证了该模型的准确性。研究结果表明:在加热炉均热段的钢坯温度预测中,与常规BITCN-BILSTM模型的预测结果相比,所提出的预测算法所得结果的平均绝对误差、均方根误差的相对误差分别降低了52.8%和28.9%,模型预测精度得到明显提升。 展开更多
关键词 钢坯温度预测 机理模型 双向时间卷积神经网络 双向长短期记忆 差异创意搜索
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全氧燃烧技术在环形加热炉上的应用实践 被引量:2
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作者 梁海泉 迟建宙 +1 位作者 丁宏钧 刘志民 《钢管》 2025年第2期58-62,共5页
探讨了全氧燃烧技术为核心的环形炉加热智能绿色低碳改造项目的核心内容和技术实施方案,介绍了氧气和燃气的管网改造、全氧烧嘴布置、仪表控制系统及智能燃烧系统组成等;用生产数据验证其效益。改造后,全氧燃烧技术显著减少了管坯的加... 探讨了全氧燃烧技术为核心的环形炉加热智能绿色低碳改造项目的核心内容和技术实施方案,介绍了氧气和燃气的管网改造、全氧烧嘴布置、仪表控制系统及智能燃烧系统组成等;用生产数据验证其效益。改造后,全氧燃烧技术显著减少了管坯的加热周期,优化了炉内热能分布,实现了温度场的均匀化,进而提高了生产效率和产品质量,氮氧化物排放吨位降低98%,燃料消耗降低28%以上。全氧燃烧技术在环形加热炉上的成功应用,为钢铁行业绿色发展和节能降耗提供了技术借鉴和实践案例。 展开更多
关键词 环形加热炉 全氧燃烧技术 受热均匀
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黑体节能技术在热轧加热炉的应用实践 被引量:1
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作者 潘景森 韦乃龙 陈廷龙 《广西节能》 2025年第1期38-40,共3页
在整条轧钢生产线中,加热炉起着至关重要的作用,同时也是能耗最为集中的环节。该环节的能耗占生产全流程总能耗的70%以上,是工艺流程中主要的能耗消耗单元。因此,有效降低加热炉的能耗,实现降耗增效,一直以来都是轧钢生产领域研究的热... 在整条轧钢生产线中,加热炉起着至关重要的作用,同时也是能耗最为集中的环节。该环节的能耗占生产全流程总能耗的70%以上,是工艺流程中主要的能耗消耗单元。因此,有效降低加热炉的能耗,实现降耗增效,一直以来都是轧钢生产领域研究的热点与难点。科研人员和技术团队致力于探索各种创新技术和手段,旨在通过优化加热炉的结构设计、改进燃烧系统、提高热效率等措施,实现降低能耗,提高生产效率,进而推动轧钢生产的可持续发展。 展开更多
关键词 黑体节能技术 热轧加热炉 降耗增效 结构设计 燃烧系统 热效率 可持续发展
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基于智能制造的轧钢加热炉远程集控实践 被引量:1
16
作者 李永生 李义 熊涛 《今日制造与升级》 2025年第1期106-108,共3页
加热炉是轧钢生产线最重要的设备之一,其主要功能是将要轧制的钢坯加热到预定的温度。随着中国工业智能制造的推进,各个企业通过自动化提升、智慧化升级等举措,提升工业生产线的自动化水平和智能化水平。进而实现减员增效的目的。文章... 加热炉是轧钢生产线最重要的设备之一,其主要功能是将要轧制的钢坯加热到预定的温度。随着中国工业智能制造的推进,各个企业通过自动化提升、智慧化升级等举措,提升工业生产线的自动化水平和智能化水平。进而实现减员增效的目的。文章以实现加热炉装出钢和燃烧系统远程自动操作、加热炉设备的高水平自动化和智能化为基础达到加热炉远程集控的目标。 展开更多
关键词 智能制造 加热炉 自动化 智慧化 智能燃烧
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轧钢加热炉煤气燃烧效率提升的PID控制设计 被引量:1
17
作者 许亮 《冶金与材料》 2025年第3期52-54,共3页
为了解决轧钢加热炉煤气燃烧效率低、排放控制效果不佳的问题,文章研究了一种基于遗传算法优化的PID控制策略(GA-PID)。通过构建燃烧效率动态控制模型,结合炉膛温度、煤气流量和氧含量等关键参数,对控制系统的性能进行了分析与优化。实... 为了解决轧钢加热炉煤气燃烧效率低、排放控制效果不佳的问题,文章研究了一种基于遗传算法优化的PID控制策略(GA-PID)。通过构建燃烧效率动态控制模型,结合炉膛温度、煤气流量和氧含量等关键参数,对控制系统的性能进行了分析与优化。实验结果表明,GA-PID控制策略在不同负荷条件下显著提升了燃烧效率,降低了单位煤气消耗量及CO排放浓度,展现出良好的动态响应性能与稳态控制能力,为加热炉燃烧系统的节能优化和排放控制提供了技术参考。此外,基于GA-PID策略的优化算法能够有效提升系统的鲁棒性和适应性,确保在不同工况下持续保持最佳控制效果,进一步推动了能源节约和环境保护的目标实现。 展开更多
关键词 轧钢加热炉 PID控制 遗传算法 燃烧效率 排放控制
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炼轧厂中板加热炉水梁浇注工艺改进
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作者 李仲义 周军民 《酒钢科技》 2025年第4期55-57,67,共4页
本文通过对中板加热炉水梁锚固件和耐火材料结构的分析,针对水梁锚固件焊接、纤维毡绑扎、模具支设中存在的问题,提出了水梁浇注施工操作要点及质量改进措施。
关键词 水梁 锚固件 浇注料 纤维毡
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脱硫系统在H型钢加热炉中的应用
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作者 秦天 李光磊 宋端阳 《冶金设备》 2025年第S1期127-130,118,共5页
随着环保法规日趋严格,在加热炉上应用高效脱硫系统势在必行。本文针对H型钢加热炉烟气流量大、温度高的特点,分析比较了湿法、半干法及干法脱硫技术的优缺点,指出湿法脱硫技术凭借高脱硫效率(95%)、系统适应性好、节省运行成本、运行... 随着环保法规日趋严格,在加热炉上应用高效脱硫系统势在必行。本文针对H型钢加热炉烟气流量大、温度高的特点,分析比较了湿法、半干法及干法脱硫技术的优缺点,指出湿法脱硫技术凭借高脱硫效率(95%)、系统适应性好、节省运行成本、运行稳定且寿命长等优势,成为优选方案。文中以实际应用案例为核心,阐述了脱硫系统的工艺流程、关键设备选型、安装调试要点及运行维护策略。应用效果表明,该系统不仅能实现烟气利用,也能稳定实现SO_(2)超低排放(<50mg/m^(3)),并带来可观的环境与经济效益。脱硫系统在H型钢加热炉上的成功应用,有效践行了绿色钢铁生产理念,具有重要的推广价值和应用前景。 展开更多
关键词 加热炉 H型钢 脱硫
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激光吸收光谱分析技术在加热炉中的应用
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作者 张立军 徐靖驰 +1 位作者 张国华 彭东辉 《冶金设备》 2025年第5期109-112,共4页
加热炉煤气热值是影响加热质量与工序消耗的重要参数。本文阐述了半导体激光吸收光谱系统的技术原理、主要构成和检测过程;半导体激光吸收光谱系统主要由中央控制单元、半导体激光分析、热导式氢分析仪、采样预处理单元和标定装置组成... 加热炉煤气热值是影响加热质量与工序消耗的重要参数。本文阐述了半导体激光吸收光谱系统的技术原理、主要构成和检测过程;半导体激光吸收光谱系统主要由中央控制单元、半导体激光分析、热导式氢分析仪、采样预处理单元和标定装置组成。实际应用结果表明,该系统具有测量实时性、连续性好,运行可靠、维护成本低,安全系数高等特点,可实现加热炉煤气热值的在线监控,并为工艺优化提供指导。 展开更多
关键词 激光吸收光谱分析 热值 加热炉
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