摘要：中国钢铁行业的节能工作经历了单体设备节能、系统节能阶段和重大节能技术普及阶段,进入到现在的能量流网络化运行、提升能源转换功能阶段,取得了显著成就。钢铁行业面临的节能减排形势越来越严峻,近年来吨钢综合能耗虽然仍在进一步降低,但降幅已经很小,甚至有的年度略有回升。在当前的理论、技术条件下,节能空间越来越小已是不争的事实,准确判断节能的可能性及其潜力十分重要。铁前系统是钢铁制造流程的重点耗能环节,以铁前系统能耗分析为例,提出了理论最小能耗、基准能耗的概念,结合工厂实践,给出了理想工况、基准工况确定的依据及理论最小能耗和基准能耗计算方法,并计算了焦化工序、烧结工序和炼铁工序理论最小能耗和基准能耗。对理论最小能耗与基准能耗、实际能耗与基准能耗进行对比分析,在分析理想工况与基准工况、实际工况与基准工况差异的基础上,分别提出了焦化工序、烧结工序和炼铁工序的节能措施与节能方向;应用系统节能理论的e-p分析法,从铁前系统结构、设备规模、原燃料条件及节能技术应用与能量流网络等方面分析了铁前系统影响因素的影响规律,提出了铁前系统节能措施与方向,研究结果可为合理评估钢铁行业铁前系统节能潜力提供理论支撑。

摘要：炼铁-炼钢界面连接钢铁生产中高炉和转炉两大重要生产工序,关系到钢铁制造流程的整体优化。“一罐到底”是近年来新兴起的炼铁-炼钢区段“界面技术”,基于“一罐到底”流程的炼铁-炼钢界面运行规律和调控优化技术的研究十分必要。目前对炼铁-炼钢界面中众多复杂的次界面的解析尚不深入,对炼铁-炼钢界面动态运行过程仿真亟待开展。时间、温度和物质量是贯穿于钢铁制造流程的基本参数,因此,炼铁-炼钢界面的调控以铁水罐周转过程为载体,以上述3个参数为调控对象,以这些参数的一体化控制与优化为目标。基于现场运行实绩,以“机车+天车”模式的炼铁-炼钢界面为例,分析炼铁-炼钢界面物质流运行的特征和调控目标,并对其动态运行过程进行“事件-时间”解析,确定构成界面的各个次界面环节,以及各过程/事件的时间域、时间周期及其概率分布,梳理炼铁-炼钢界面动态运行过程规则。在此基础上,采用FlexSim软件,建立了高炉出铁、铁水运输和炼钢等过程的仿真模块,并根据各模块运行规则和模块之间的关联规则,集成为高炉-转炉区段仿真模型。该模型为炼铁-炼钢界面深度解析与优化提供了研究试验平台。模型应用于260 t铁水罐周转过程仿真,得到铁水罐配置的优化方案。

摘要：智能化的作业排产及调度问题是钢铁行业急需解决的难点,传统方法难以适应复杂多变的现场环境。针对这种情况提出一种基于多智能体理论的作业调度优化模型。模型定义针对钢铁行业的 4类智能体,并提出智能体之间任务分配机制及上下游作业协调机制。仿真分析表明,所建模型能有效解决实际调度中炼钢和浇铸节奏协调性问题,使生产节奏更加紧密连贯,极大地提高了生产效率。该智能体模型以及任务协调机制框架具有普适性,为钢铁行业作业调度精细化、智能化的发展提供了可行性。

摘要：目前我国的大部分钢铁企业的生产中对于氧气的利用及优化应用不够彻底,造成部分气体能源的浪费.根据钢铁企业氧气系统生产、存储、缓冲和消耗的过程及特性,建立氧气优化调度的数学模型,结合单纯形法理论调度分配钢铁企业氧气资源,降低氧气放散、提高企业经济效益,为钢铁企业氧气合理利用、优化分配提供理论依据.最后结合具体案例,对调度模型进行分析,为生产调度和控制提供指导.

摘要：本文通过对铁前系统碳素流和能量流进行分析,并基于碳素平衡原理,构建工序层级和铁前系统层级的碳素流输入-输出模型,得出焦化工序的煤气燃烧、烧结工序的固体燃料和点火煤气消耗、炼铁工序焦炭和喷煤消耗的碳排放潜力最大,同时指出改变铁前系统能源结构和重视高炉煤气和焦炉煤气的回收与低碳化利用以及开发节能新技术是解决铁前系统CO_(2)排放问题的重要措施。

摘要：针对钢铁企业负荷波动特点,用分解及分类建模的思想,构造负荷预测模型。综合考虑各用电环节的用电特点、工况和工艺信息,分类建立模型。通过各用电环节预测结果叠加获取总负荷预测值;该模型运用静态预测和动态预测相结合的方法,在动态预测过程中充分考虑到实时工艺节奏和动态工况信息,使模型具有更好的适应性。实例表明,该预测模型能获得良好的预测效果。

摘要：为了有效解决具有强耦合、多目标、多约束、多干扰特性的高速工具钢生产流程中计划调度较为困难的问题,提出一种基于多智能体技术的计划调度建模方法。把钢铁生产流程抽象为一个多智能体系统,对复杂物流系统进行建模与仿真优化,通过多目标评判与迭代优化获取作业计划的满意解,计划下达后通过对执行偏差的反馈,进行动态调整,提高计划的适应性和执行性。最后通过仿真对不同的工况场景进行模拟,均能给出可行解决方案。实验表明所建模型能大大减少无效作业时间,提高作业效率,并且能适应多变的现场环境。

摘要：钢铁工业发展面临能源的严重制约,能源优化调配是钢铁企业系统节能的关键技术之一.从钢铁制造流程物质流能量流耦合特点出发,首先,探讨了基于能量流网络仿真的钢铁工业多能源介质综合优化调配策略;然后,探讨了能量流网络化建模、生产流程与能源系统结合的能源仿真、多能源介质综合优化调配技术;最后,给出了在钢铁企业示范应用的效果.

摘要：针对钢铁企业氧气管网建模过程中由于简化假设导致模型精度不高,影响氧气调度的问题,造成氧气放散,提出了一种基于动态系统辨识氧气管网的建模方法,该方法综合了氧气管网的特征与实际系统中的氧气动态调度,通过对模型的辨识,提高了管网计算模型的计算精度。通过实测输入输出数据,首先选择系统模型阶次,然后用递推最小二乘法对模型参数进行确定,最后通过高炉和转炉同时运行时、多个转炉同时运行时不同工况进行验证,辨识所得到的模型能更准确地描述实际的系统运行状态。在不同用户管网其输出值与实际数值误差较小,验证了该模型的有效性和适用性。

摘要：钢铁企业转炉动态吹炼的过程复杂,其冶炼过程中存在的非线性问题导致消耗的氧气量难以准确估量造成能源浪费。传统方法不能准确预测,一些简单的神经网络预测的精度较低。为了提高预测效果,提出采用灰色Elman神经网络来建立转炉吹氧量预测模型。通过优化权值和阈值,解决普通的神经网络局部最优和过拟合等问题。结合转炉炼钢用氧的特点对实际生产数据进行仿真计算,预测用氧量的平均误差为334 m^3,远小于BP神经网络预测用氧量的平均误差976 m3。结果显示所建立的预测模型可有效快捷地确定转炉吹氧量,验证方法是有效的,具有更高的预测精度。