150t钢包底吹氩气物理模拟 被引量：11

1

作者 吴伟勤 董建锋 魏光升 《连铸》 2022年第1期45-48,61,共5页

为评估国内某钢厂150t钢包底吹氩工艺中供气流量、比例和底吹元件类型对精炼工艺的影响,建立了1∶4物理模拟模型,研究了总供气量、供气方式和底吹元件类型对混匀时间的影响。结果表明,随总供气量的增加,使用两种类型底吹元件的钢包混匀... 为评估国内某钢厂150t钢包底吹氩工艺中供气流量、比例和底吹元件类型对精炼工艺的影响,建立了1∶4物理模拟模型,研究了总供气量、供气方式和底吹元件类型对混匀时间的影响。结果表明,随总供气量的增加,使用两种类型底吹元件的钢包混匀时间下降,在小气量下使用弥散型底吹元件混匀时间小于狭缝型,较大气量下两者相反,且使用狭缝型底吹元件混匀时间受供气方式影响更大。试验条件下离钢包中心较远的底吹位置使用较大的底吹流量有利于混匀。 展开更多

关键词 钢包 物理模拟 混匀时间 底吹元件类型 底吹流量

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钢包底吹对RH脱氢和夹杂物的影响 被引量：11

2

作者 魏光升 董建锋 +1 位作者 朱荣 韩宝臣 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期63-68,共6页

RH(Ruhrstahl Heraeus)真空精炼过程钢包底吹作为提高精炼效果的一种方式近年来受到广泛关注,为研究钢包底吹在实际生产中的影响,通过工业生产试验研究了RH真空精炼过程钢包底吹对脱氢和夹杂物的影响。结果表明,增加钢包底吹优化了钢包... RH(Ruhrstahl Heraeus)真空精炼过程钢包底吹作为提高精炼效果的一种方式近年来受到广泛关注,为研究钢包底吹在实际生产中的影响,通过工业生产试验研究了RH真空精炼过程钢包底吹对脱氢和夹杂物的影响。结果表明,增加钢包底吹优化了钢包内部钢液的流动和混匀情况,增大了夹杂物的碰撞聚集长大速率和夹杂物的平均尺寸,提高了脱氢效果,增大了脱氢速率,尤其是较高氢质量分数下的脱氢速率。底吹流量为30和50L/min时,将氢脱除到0.000 2%所需真空处理时间减少5.58%和16.40%,此时脱氢速率增加9.76%和19.51%。另外夹杂物数密度增幅从64.2%逐次降低到49.7%和13.0%,夹杂物平均面积增幅从17.34%逐次增加到40.98%和53.37%。 展开更多

关键词 RH精炼 底吹 脱氢 夹杂物 工业试验

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电弧炉炼钢过程的系统工程思考 被引量：4

3

作者 陈煜 赵瑞敏 魏光升 《特殊钢》 2023年第4期74-79,共6页

随着系统科学体系的逐步完善,钢铁生产方式由于科技创新和发展也经历了从经验模式转变为科学生产模式,对具有过程系统特征的钢铁工业,可以应用系统工程的方法整体进行思考和分析,借助系统科学的技术手段对复杂的电弧炉炼钢过程进行抽象... 随着系统科学体系的逐步完善,钢铁生产方式由于科技创新和发展也经历了从经验模式转变为科学生产模式,对具有过程系统特征的钢铁工业,可以应用系统工程的方法整体进行思考和分析,借助系统科学的技术手段对复杂的电弧炉炼钢过程进行抽象描述,将复杂的涉及多物态多能态的电弧炉炼钢过程抽象为以物质和能量转化为约束的单元系统,全面理解电弧炉炼钢生产中能量和物质转化过程,对约束条件附加过程时序因素,可以建立过程模型对生产过程进行模拟,针对实际工况下电弧炉冶炼过程的系统解析和抽象,能够建立以工艺操作为控制因素的过程控制模型,对实际生产炉料结构产生的问题,准确分析影响技术经济指标的关键工艺因素,解决了目标温度和碳含量“同步”问题,取得了将单炉冶炼周期缩短2 min的生产效果。 展开更多

关键词 电弧炉炼钢 系统工程 过程优化

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电弧炉炼钢炉渣成分实时预报模型 被引量：7

4

作者 杨凌志 薛波涛 +4 位作者 宋景凌 魏光升 郭宇峰 谢鑫 刘全胜 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期39-46,共8页

为了实现冶炼过程中对炉渣成分的实时预测,给电弧炉炼钢过程中加料等工艺操作提供帮助,对影响炉内炉渣成分的因素(炉内反应、加料与流渣)进行了研究,构建了电弧炉炼钢炉渣成分实时预报模型.结果显示,该模型能够实时预测炉内炉渣质量和... 为了实现冶炼过程中对炉渣成分的实时预测,给电弧炉炼钢过程中加料等工艺操作提供帮助,对影响炉内炉渣成分的因素(炉内反应、加料与流渣)进行了研究,构建了电弧炉炼钢炉渣成分实时预报模型.结果显示,该模型能够实时预测炉内炉渣质量和成分变化,预报炉内铁元素氧化状况,可为冶炼过程中添加辅料与流渣等工艺操作提供指导作用.通过与现场炉渣取样检测结果进行对比,得到炉渣中CaO、SiO2和FeO实测成分与模型预测成分的平均相对误差分别为12.66%、11.17%和19.16%. 展开更多

关键词 电弧炉炼钢 炉渣成分 实时预测 炉内反应 加料 流渣

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拉瓦尔喷管结构模式对超音速射流流动特性的影响 被引量：7

5

作者 刘福海 朱荣 +2 位作者 董凯 魏光升 李易霖 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期54-59,共6页

首先对喷管内流动特性进行了研究,结果表明传统拉瓦尔喷管在喷管内部易形成大量明显的波系结构,抑制了超音速氧气射流的初始冲击效果,而利用特征线设计的曲线拉瓦尔喷管可有效解决该问题.其次,分析了不同供氧流量下,传统拉瓦尔喷管及曲... 首先对喷管内流动特性进行了研究,结果表明传统拉瓦尔喷管在喷管内部易形成大量明显的波系结构,抑制了超音速氧气射流的初始冲击效果,而利用特征线设计的曲线拉瓦尔喷管可有效解决该问题.其次,分析了不同供氧流量下,传统拉瓦尔喷管及曲线拉瓦尔喷管在高温条件下的射流马赫数分布、动压及射流卷吸特性.研究结果表明基于特征线法设计的曲线拉瓦尔喷管应用于转炉氧枪喷头时,可延长氧气射流核心段长度,增大氧气射流对熔池的搅拌能力,并提高氧气在熔池内的传质效果. 展开更多

关键词 超音速射流 拉瓦尔管 激波 数值模拟

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基于产教融合的绿色低碳钢铁冶金专业学位研究生培养模式

6

作者 杨树峰 魏光升 朱荣 《中国冶金教育》 2024年第2期22-25,共4页

传统钢铁冶金专业学位研究生培养存在校企联合培养基地不完善、联合培养动力不足、培养方案和培养模式有待优化等问题。围绕钢铁行业绿色低碳高质量发展的紧迫需求,建立京津冀低碳钢铁产教融合研究生联合培养基地,通过联合培养基地平台... 传统钢铁冶金专业学位研究生培养存在校企联合培养基地不完善、联合培养动力不足、培养方案和培养模式有待优化等问题。围绕钢铁行业绿色低碳高质量发展的紧迫需求,建立京津冀低碳钢铁产教融合研究生联合培养基地,通过联合培养基地平台化运营,打造一支适应专业学位研究生创新实践能力培养的“双师型”导师队伍。提出以创新能力提升为核心的冶金工程专业学位研究生培养方案,制订基于产教融合联合培养的钢铁冶金专业学位研究生联培管理体制和课程体系,推动研究生培养模式改革,提升专业学位研究生的专业实践能力和工程创新能力。 展开更多

关键词 钢铁冶金 专业学位研究生 联合培养

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100 t电弧炉能效优化工艺实践 被引量：2

7

作者 徐阿帆 杨俊峰 +3 位作者 王小平 陈煜 朱荣 魏光升 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期109-116,共8页

为了加快电弧炉冶炼生产节奏、节能降耗,对电弧炉炼钢过程能效进行了研究分析,形成了电弧炉炼钢过程能效评价技术。将该技术应用到电弧炉炼钢单元操作中,可针对性地优化供氧和供电制度、提高能量效率、缩短通电时间,进而缩短冶炼周期,... 为了加快电弧炉冶炼生产节奏、节能降耗,对电弧炉炼钢过程能效进行了研究分析,形成了电弧炉炼钢过程能效评价技术。将该技术应用到电弧炉炼钢单元操作中,可针对性地优化供氧和供电制度、提高能量效率、缩短通电时间,进而缩短冶炼周期,提高电弧炉炼钢生产效率。在某钢厂进行工业应用试验,与原工况结果进行了比较分析。结果表明,优化后的工艺取得了较好的结果,在保证正常生产的前提下,其各项指标的平均值为通电时间22.95 min、冶炼周期36.35 min、电耗154.78 kW·h/t、氧耗33.56 m3/t,总能量消耗为652 kW·h/t,电能能效及化学能能效均有所提升。 展开更多

关键词 电弧炉炼钢 能效优化 冶炼周期 通电时间 节能降耗

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电弧炉炼钢复合吹炼技术的发展及应用 被引量：5

8

作者 马国宏 朱荣 +3 位作者 刘润藻 刘福海 董凯 魏光升 《工业加热》 CAS 2015年第2期1-3,7,共4页

在电弧炉炼钢复合吹炼技术的基础上,研究了电弧炉炼钢过程有无复吹工艺的数值模拟对比,分析了电弧炉炼钢复合吹炼技术在多家钢铁企业的应用,表明该技术有效地促进了电弧炉炼钢工艺技术的发展,对钢铁企业的节能降耗做出了一定的贡献。

关键词 电弧炉炼钢 复合吹炼 数值模拟

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电弧炉出钢过程在线喷粉Al-C复合脱氧研究及应用

9

作者 安会龙 刘崇 +1 位作者 徐阿帆 魏光升 《工业加热》 CAS 2023年第7期6-12,共7页

为了降低合金脱氧剂的消耗,提高钢液纯净度,对电弧炉出钢过程在线喷粉Al-C复合脱氧技术进行研究。对Al-C复合脱氧反应进行了热力学理论研究,并设计试验方案验证该技术的应用效果及影响因素。试验结果表明:在Al投入钢液中开始进行脱氧反... 为了降低合金脱氧剂的消耗,提高钢液纯净度,对电弧炉出钢过程在线喷粉Al-C复合脱氧技术进行研究。对Al-C复合脱氧反应进行了热力学理论研究,并设计试验方案验证该技术的应用效果及影响因素。试验结果表明:在Al投入钢液中开始进行脱氧反应时,Al完全起主导作用,先于钢液中C参与脱氧反应;随着钢液中C浓度的升高,Al的溶解度呈明显下降趋势;在应用炉后喷粉的工艺后所需的Al合金的投入量明显减少。在某钢厂初步应用该技术,发现确实可以降低脱氧剂的消耗,提高钢种洁净度。 展开更多

关键词 炉后喷粉 电炉炼钢 复合脱氧反应

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65t电弧炉复合吹炼的水模拟研究 被引量：4

10

作者 刘永刚 魏光升 +3 位作者 吴学涛 那智明 朱荣 彭煜华 《工业加热》 CAS 2018年第6期51-54,共4页

本文在相似原理的基础上利用1:4的水力学模型对某钢厂65t电弧炉各吹炼参数进行模拟研究,重点研究不同侧吹、底吹流量以及不同底吹位置布置方案对熔池搅拌效果的影响。在此基础上,分别研究底吹流量、侧吹流量和底吹位置布置对熔池混匀时... 本文在相似原理的基础上利用1:4的水力学模型对某钢厂65t电弧炉各吹炼参数进行模拟研究,重点研究不同侧吹、底吹流量以及不同底吹位置布置方案对熔池搅拌效果的影响。在此基础上,分别研究底吹流量、侧吹流量和底吹位置布置对熔池混匀时间的影响。实验结果表明,侧吹、底吹流量对熔池混匀时间均有显著影响,侧吹流量较底吹流量影响更显著,底吹位置分布对熔池混匀时间影响较小。工业试验结果表明,与无底吹条件相比,复合吹炼能更好的搅拌熔池,提高脱碳速率,降低钢铁料消耗。 展开更多

关键词 电弧炉 水模拟 复合吹炼

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115 t量子电弧炉CO_(2)喷吹工艺的影响研究

11

作者 李层 李欣 +3 位作者 魏光升 朱荣 李挺 孟令辉 《炼钢》 CAS 北大核心 2023年第6期1-7,22,共8页

为降低全废钢量子电弧炉出钢氮含量、优化电弧炉冶炼性能、减少电弧炉冶炼碳排放量,通过对量子电弧炉喷吹工艺进行优化改进,采用CO_(2)喷吹工艺替代原始喷吹工艺以实现上述目标。在115 t量子电弧炉上进行了大量CO_(2)喷吹工艺试验,分别... 为降低全废钢量子电弧炉出钢氮含量、优化电弧炉冶炼性能、减少电弧炉冶炼碳排放量,通过对量子电弧炉喷吹工艺进行优化改进,采用CO_(2)喷吹工艺替代原始喷吹工艺以实现上述目标。在115 t量子电弧炉上进行了大量CO_(2)喷吹工艺试验,分别对比了改进工艺前后的电弧炉出钢氮含量、冶炼电耗、冶炼周期、碳排放等性能指标的变化趋势。试验结果表明:使用CO_(2)喷吹工艺后,电弧炉出钢氮质量分数降低30.6×10^(-6)、冶炼电耗降低5.6 kWh/t、冶炼周期缩短3.2 min、平均出钢碳氧积降低了4.4×10^(-4)、渣中FeO质量分数降低了4.5百分点、碳排放降低8.4%。通过将CO_(2)载气喷吹碳粉工艺与Ar+CO_(2)动态混合底吹工艺结合应用于电弧炉炼钢中能够有效降低钢水出钢氮含量、冶炼电耗、碳排放量等性能指标,优化量子电弧炉喷吹工艺。 展开更多

关键词 氮含量 冶炼电耗 冶炼周期 CO_(2)喷吹工艺 碳排放

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CO_(2)掺混比例对于O_(2)+CO_(2)混合喷吹氧枪射流特性的影响 被引量：3

12

作者 夏韬 朱荣 +4 位作者 冯超 黄标彩 董凯 魏光升 丁国慧 《工业加热》 CAS 2022年第7期1-7,共7页

二氧化碳应用于转炉顶吹,既是对二氧化碳的资源化利用,缓解钢厂减排任务,又可以提高转炉脱磷率,降低火点区温度,减少粉尘产生和排放,降低终渣TFe,有利于减少钢铁料消耗,降低成本。使用Ansys Fluent软件对六孔氧枪喷头射流进行数值模拟分... 二氧化碳应用于转炉顶吹,既是对二氧化碳的资源化利用,缓解钢厂减排任务,又可以提高转炉脱磷率,降低火点区温度,减少粉尘产生和排放,降低终渣TFe,有利于减少钢铁料消耗,降低成本。使用Ansys Fluent软件对六孔氧枪喷头射流进行数值模拟分析,设置二氧化碳混合比例分别为0,30%,50%,100%,分析不同掺混比例对六孔氧枪喷头射流特性的影响。结果显示,掺混比例提高会降低喷头出口速度,但速度衰减减缓,流股掺混减弱,射流动压上升,冲击能力增大。本研究结果可为转炉顶吹二氧化碳的工艺提供理论参考。 展开更多

关键词 二氧化碳 混合比例 射流特性 数值模拟

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集束氧枪结构参数对射流流场分布特征的影响 被引量：3

13

作者 魏光升 朱荣 +3 位作者 陈书江 刘福海 董凯 姚柳洁 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期76-82,共7页

采用数值模拟及热态燃烧实验方法,分析了3种不同集束氧枪末端几何结构在常温及高温条件下的射流速度场及温度场分布特性,并重点研究了常用枪位条件下射流动压对熔池的冲击形貌特点的影响.研究结果表明,采用收束式约束集束氧枪可有效抑... 采用数值模拟及热态燃烧实验方法,分析了3种不同集束氧枪末端几何结构在常温及高温条件下的射流速度场及温度场分布特性,并重点研究了常用枪位条件下射流动压对熔池的冲击形貌特点的影响.研究结果表明,采用收束式约束集束氧枪可有效抑制射流能量向径向的扩散,从而延长伴随流高温区长度,达到提高超音速射流核心段长度及熔池搅拌效果的目的. 展开更多

关键词 集束射流 流场 燃烧试验 数值模拟

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基于产学研教深度融合的冶金工程专业课教学模式 被引量：3

14

作者 魏光升 朱荣 +1 位作者 董凯 杨树峰 《中国冶金教育》 2020年第6期15-17,共3页

传统冶金工程专业课教学存在课程内容更新滞后、授课方式单一、青年教师工程实践能力和专业课教学能力不足等问题。基于信息化和网络化技术,提出了"科教深度融合、资源集约共享"冶金工程专业课一体化云平台、冶金学科"... 传统冶金工程专业课教学存在课程内容更新滞后、授课方式单一、青年教师工程实践能力和专业课教学能力不足等问题。基于信息化和网络化技术,提出了"科教深度融合、资源集约共享"冶金工程专业课一体化云平台、冶金学科"课堂教学■工程实践"智慧互动示范大课堂等冶金工程专业课"产学研教深度融合"教学模式,提升冶金工程专业课教学质量,实现冶金工程学科人才培养的再深化、再拓展、再升级。 展开更多

关键词 冶金工程 专业课教学 产学研教深度融合

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45t电弧炉埋入式氧枪水模拟研究 被引量：2

15

作者 贾凝晰 董凯 +3 位作者 马国宏 魏光升 程挺 乐恺 《工业加热》 CAS 2016年第4期44-47,56,共5页

通过在电弧炉侧壁加入侧吹氧枪向钢液中喷吹氧气,提高熔池搅拌力。对上述模型进行水模拟实验,观察侧吹枪射流形状及熔池内液体的流场,记录钢液的混匀时间,从而确定了最佳的喷吹水平角、侧枪垂直高度,侧枪垂直角,以及侧枪布置位置。

关键词 电弧炉 水模拟 侧吹氧气

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电弧炉EBT区不同底吹搅拌条件的钢液流动数值模拟 被引量：2

16

作者 杨泽世 杨凌志 +4 位作者 宋景凌 郭宇峰 魏光升 王柏惠 孙永钊 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期123-129,共7页

底吹工艺在电弧炉炼钢过程中的应用能有效缩短熔池混匀时间,加速碳、磷、硫的去除,提高生产效率及产品质量.本文利用数值模拟软件模拟了EBT(偏心底部出钢)区底吹孔不同气体流量下的电弧炉钢液速度场,发现当EBT区域底吹气体流量从100 L&#... 底吹工艺在电弧炉炼钢过程中的应用能有效缩短熔池混匀时间,加速碳、磷、硫的去除,提高生产效率及产品质量.本文利用数值模拟软件模拟了EBT(偏心底部出钢)区底吹孔不同气体流量下的电弧炉钢液速度场,发现当EBT区域底吹气体流量从100 L·min-1升至267 L·min-1(其他两孔气体流量稳定保持为133 L·min-1)时,EBT区域钢液的平均流速由2. 805×10-3m·s-1升至3. 268×10-3m·s-1,钢液整体平均流速由4. 126×10-3m·s-1升至4. 610×10-3m·s-1,并耦合得出EBT区域不同底吹流量下的钢液流动速度经验公式.由于钢液流动是影响熔池内反应的动力学因素,本文提出了电弧炉炼钢基于底吹熔池搅拌的碳成分预报模型,为冶炼终点均匀熔池成分、合理供氧操作提供理论建议. 展开更多

关键词 电弧炉底吹 EBT区域 钢液流动 数值模拟

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基于炉后喷粉工艺的电弧炉出钢能量平衡模型与分析

17

作者 刘唆根 徐阿帆 +2 位作者 魏光升 宋水根 刘永刚 《工业加热》 CAS 2022年第5期13-17,共5页

建立了电弧炉炉后喷粉能量模型,并通过新良特钢公司50 t电弧炉工业试验结果进行验证。工艺应用前后,电弧炉出钢前后钢液平均温度分别为1590.86℃和1586.10℃,降低4.76℃,这主要由于本工艺提高了合金收得率,减少了合金的氧化量,从而降低... 建立了电弧炉炉后喷粉能量模型,并通过新良特钢公司50 t电弧炉工业试验结果进行验证。工艺应用前后,电弧炉出钢前后钢液平均温度分别为1590.86℃和1586.10℃,降低4.76℃,这主要由于本工艺提高了合金收得率,减少了合金的氧化量,从而降低了脱氧剂热效应;应用炉后喷粉工艺,当碳粉喷吹量一定时,出钢钢液温降随着碳粉利用率的减小而增大。当碳粉利用率一定时,出钢钢液温降随着碳粉喷吹量的增大而增大。 展开更多

关键词 炉后喷粉 电炉炼钢 能量平衡模型

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电弧炉炼钢流程多尺度控制模型研究 被引量：1

18

作者 杨凌志 马国宏 +2 位作者 张余彬 沈汉 魏光升 《工业加热》 CAS 2015年第2期4-7,共4页

首先对电弧炉炼钢流程的成本控制模型与专家指导模型进行了研究。在此基础上探讨时空多尺度在电弧炉炼钢上的作用,进而实现了电弧炉炼钢流程模型的多尺度集成。模型成功应用于国内外多家企业的电弧炉生产过程,冶炼指导与经济效益显著。

关键词 电弧炉 成本控制 专家指导 多尺度

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提升气流量与浸渍管插入深度对RH精炼影响的研究

19

作者 吴伟勤 董建锋 +2 位作者 韩宝臣 魏光升 朱荣 《工业加热》 CAS 2020年第9期7-11,共5页

基于相似原理,建立了几何相似比为1∶4的水模型,并在工业生产中进行了试验,对RH精炼过程中提升气流量与浸渍管插入深度的影响进行了考察。结果表明:提升气流量对循环流量、混匀时间和工业生产中实际脱氢效果均比较明显,随提升气流量的增... 基于相似原理,建立了几何相似比为1∶4的水模型,并在工业生产中进行了试验,对RH精炼过程中提升气流量与浸渍管插入深度的影响进行了考察。结果表明:提升气流量对循环流量、混匀时间和工业生产中实际脱氢效果均比较明显,随提升气流量的增加,循环流量增加但增幅降低、混匀时间降低,但实际生产中的脱氢效果先变好后变差;浸渍管插入深度对循环流量影响不大,对混匀时间有一定影响,随插入深度的增加混匀时间先减小后增加;提升气流量与插入深度对脱氢的影响主要体现在高真空处理前期。 展开更多

关键词 RH精炼 提升气流量 插入深度 物理模型 工业试验

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模糊相似优先比在钢铁企业中的应用

20

作者 马国宏 朱荣 +3 位作者 秦云广 杨凌志 张贵 魏光升 《工业加热》 CAS 2014年第6期62-64,67,共4页

通过对钢铁企业主工序分厂煤气发生机理和消耗特性研究,找到影响各分厂煤气发生量和消耗量的主要因素,进而对煤气发生量和煤气消耗量进行预测,以便确定合理的煤气使用方案。在研究煤气发生量与消耗量影响因素的过程中,采用一种新的数学... 通过对钢铁企业主工序分厂煤气发生机理和消耗特性研究,找到影响各分厂煤气发生量和消耗量的主要因素,进而对煤气发生量和煤气消耗量进行预测,以便确定合理的煤气使用方案。在研究煤气发生量与消耗量影响因素的过程中,采用一种新的数学方法即模糊相似优先比法进行分析,并用灰色关联度法进行验证,两种方法的分析结果完全一致,充分肯定了该方法的可行性,建议推广该方法在钢铁企业理论分析中的应用。 展开更多

关键词 煤气发生特性 煤气消耗特性 灰色关联度分析法 模糊相似优先比法

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