喷煤高炉回旋区工况监控与炉缸煤气分布模式研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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喷煤高炉回旋区工况监控与炉缸煤气分布模式研究

项目名称：喷煤高炉回旋区工况监控与炉缸煤气分布模式研究
项目类别：联合基金项目
批准号：50374085
申请代码：E0414
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：温良英
负责人职称：教授
依托单位：重庆大学
批准年度：2003

中文摘要：

研究基于数字图像处理的高炉风口回旋区煤粉燃烧状态的监控系统和高炉炉缸截面的煤气分布模式及相互关系，为高炉操作者提供可视化的炉缸煤气动态分布模式图。建立包括气固两相流动、传热及燃烧化学反应耦合求解的喷煤高炉风口回旋区煤粉燃烧过程程数学模型，将高炉风口回旋区的辐射图像信息处理为煤粉燃烧过程数值模拟的辐射边界条件，利用所建立数学模型计算回旋区、炉缸截面的温度分布和煤气分布，研究喷煤高炉炉缸煤气分布的模式

中文主题词：高炉；风口回旋区；图像处理；数学模型；煤气分布

英文摘要：

Blast furnace;Tuyere and racew

英文主题词： Blast furnace;Tuyere and racew

结论摘要：

通过对辐射图像信息与热辐射能量的关联性研究，建立了燃烧火焰的辐射能与CCD靶面上图像中各象素点灰度水平之间的关系，辐射区域内非均匀介质的辐射特性参数确定关联式；根据CCD摄像机的色度学原理和热辐射理论，建立了R(红)、G(绿)、B(蓝)三基色图像信息与高炉风口回旋区内二维辐射能、温度的关系，研究开发了CCD数字成像系统和温度数值化处理软件，在高温"黑体炉"上标定后，在实验室小型煤气燃烧实验台和炼铁高炉上进行了相关验证实验研究，得出实测温度和图像数字化分析温度的误差保持在3.0％以内。以重钢5#高炉为对象建立了包括流动、传热及燃烧化学反应的炉缸数值模拟计算模型，结合炉缸冷态物理模拟实验模型研究了风口回旋区的形成及颗粒运动特征、温度分布、组分浓度分布特征以及炉缸、风口截面的气流分布模式。数值模拟与辐射图像处理结合研究完成的高炉风口CCD成像系统，已应用于实际高炉风口回旋区工况实时监控中，实现了高炉风口工况的可视化和参数的数字化，为高炉操作、生产自动化和智能化管理奠定了良好的基础。

成果综合统计