高炉模拟模型的开发

作为弄清高炉炉内现象和工艺解析的技术，日本开发了高炉综合模型。高炉是在气体、固体、液体和粉体共存下，进行多种反应的非常复杂的对流移动层型反应容器，从炉上部装入的常温矿石经升温加热、还原反应和软化后，最

作为弄清高炉炉内现象和工艺解析的技术，日本开发了高炉综合模型。高炉是在气体、固体、液体和粉体共存下，进行多种反应的非常复杂的对流移动层型反应容器，从炉上部装入的常温矿石经升温加热、还原反应和软化后，最终熔融、滴下。在计算机上构建高炉后，求出了数学模型作为一个脱机模拟器的作用。上世纪80年代，日本各钢铁公司都在进行实用的高炉二维综合模型的开发，随着计算机功能的提高，开发了三维正常和非正常模型，另外粉煤大量喷吹技术的发展，为对高炉下部焦炭发生的粉化和粉煤发生未燃的行为进行解析，在气固液3相的基础上又增加了粉体相，开发了四流体高炉模型，尤其是还开发了把渣-金属作为液相的五流体高炉模型，大致完成了数学模型基本框架的开发。八十年代前期新日铁在杉山等人开发的二维正常高炉综合模型(BRIGHT模型)的基础上，进一步提高副模型的解析精度。具体说来就是，利用松崎等人开发的炉料分布控制模型、内藤等人开发的烧结矿还原模型、还原粉化模型、高温特性评价和软融带形状确定模型，对副模型进行了改进，通过增加操作预测模型(N-BRIGHT模型)的功能，达到了提高解析精度的目的。另外，随着九十年代后期计算机的快速发展，目前已能通过计算机对解析环境进行调整，在解析结果中增设图解显示功能。作为其它处理高炉内现象的模型，有粉煤燃烧模型、炉下部非正常模型、炉底铁水流模型，最近正在开发使用离散要素模型的二维或三维炉料分布控制模型。另外，随着计算机的改进和计算速度的提高，在高炉检测设备方面采用了通用的LAN，能进行大量的数据处理。目前，正在新日铁君津厂的3号、4号高炉上进行N-BRIGHT模型的在线解析，还构建了以读出数据为基础的操作判断系统(Venus)作为炉内可视工具，并将其作为高炉系统应，用于操作管理。（青山）