Resumen

En este artículo presentamos las principales características de un sistema en línea para la monitorización en tiempo real de la parte inferior del alto horno. En primer lugar, la monitorización se refiere a la medición de las temperaturas de las paredes y el fondo del horno y su visualización. En segundo lugar, se monitorizan los flujos de calor de las paredes y el fondo del horno. En el caso de dos temperaturas medidas, el flujo de calor se calcula utilizando un esquema de diferencias implícitas multicapa y, en el caso de una sola temperatura medida, el flujo de calor se calcula utilizando un método basado en la aplicación de derivados de orden fraccionario . En tercer lugar, se monitoriza la temperatura teórica del proceso de combustión del alto horno en la zona de las toberas.

INTRODUCCION

Uno de los procesos cruciales en la produccion de hierro es el uso del alto horno. El alto horno es un reactor químico en contracorriente que funde el mineral y quema el coque. Los gases ascendentes reductores de las partículas de óxido de hierro descendentes mediante una serie de reducciones químicas y, como resultado, se obtiene el arrabio [1-5]. Debido a la coexistencia de varias fases ya las complejas condiciones de flujo, un alto horno es un conjunto muy complejo y dificil de modelar y controlar. La modernización del control de los procesos metalúrgicos es muy deseable debido a su elevado consumo de energía y materiales. Así, el control del proceso de alto horno pertenece a los factores clave de su eficiencia económica [6, 7].

El objetivo principal del sistema de control del alto horno es alcanzar la composición, temperatura y volumen de arrabio especificados en la colada. Para ello es necesario encontrar los datos de control óptimos para la parte superior e inferior del alto horno (Figura 1). La dificultad del control del alto horno está interrelacionada, además, con la complejidad de la adquisición de datos de la zona inferior cercana al hogar. El sistema de control consiste principalmente en una serie de modelos informáticos para varias fases del funcionamiento del alto horno [6, 7].

Para la predicción de, por ejemplo, la temperatura del metal caliente y el control correcto del alto horno, necesitamos variables de entrada sobre el estado térmico de la parte inferior del alto horno. Además de la temperatura medida directamente, otras variables muy importantes son la temperatura de combustión teórica del proceso de combustión del alto horno, los flujos de calor y las isotermas en el hogar y las paredes del horno. En este artículo presentamos métodos para la monitorización de estas variables.

SUPERVISIÓN Y CONTROL DEL PROCESO

La supervisión y el control del alto horno requieren, en primer lugar, un sistema de información integrado con toda la información medida del alto horno y, en segundo lugar, algunos modelos en línea adecuados.

• Materias:Hornos Control de la temperatura Combustión
• Subjects:Furnaces Temperature control Combustion
• Palabras claves:Alto horno; Carga térmica; Control en tiempo real; Flujos térmicos; Isotermas
• Keywords:Blast furnace; Thermal load; Real-time monitoring; Heat fluxes; Isotherms