炼钢仿真系统_更新版

炼钢仿真系统解决方案01项目需求背景炼钢仿真的重要性炼钢过程需要对温度进行精确的调控，例如钢包炉的加热，转炉的温控（加热），以及浇注过程中二 冷水的分配等。同时需要对一些关键工序进行流程控制，包括原料成分变化的实时控制以及氧气顶吹 转炉中枪位的控制。通过建立高精度的CFD和热仿真系统可有效的提高炼钢流程中的温控和关键工序的流程优化。炼钢仿真的重要性炼钢仿真的重要性炼钢仿真系统建设目标炼钢仿真系统建设目标提高温控精度炼钢仿真系统原提高氧枪他制霜Ti实时觀空01项目需求背景02系统架构设计03系统功能规划04项目价值收益炼钢仿真系统需求理解炼钢流程具备多物理现象的显著特点。流程中除了钢液以外还包括氢、氮、氧、硫等杂质。 由于钢水温度高，流程中还有复杂的多项流动以及化学反应。以高精度的仿真系统为核匕进行全 流程综合改善服务，同时结合流程效率、成本和能耗等信息，能够有效提高计划执行效率，提升 产品的质量，降低能耗水平。炼钢仿真系统关键需求场景流程优化效率提升能耗减少成本降低仿真系统+应用遵循”量身定做”的仿真模型设计理念,开发出高效 准确的热仿真平台,结合温度测量进行数据采集管理, 为应用场景提供数据支撑。仿真系统SENSORS FOR LIQUID STEEL CONTROL测量系统H* *设计优化+生产面向两类用户角色,是为生产操作人员提供优化建 议,提升效率,节能降耗,降低成本。二是满足管理人员关于监控与预警、优化建议等系统 化管理需求炼钢仿真系统建设框架炼钢仿真系统建设框架炼钢仿真系统:虚拟仿真+设计优化+监控预测计算传热学（HT）化学反应（Process）炼钢仿真系统数据3D制图仿真准备网格生成全线显示计算机辅助设计（CAD ）测专导 热对流 瞬射 I 电加热温控设计优化钢包炉转炉二冷水吹氨氧吹温度原料钢液流动气泡多招流动吹氨搅拌计算流体力学（CFD ）设备运行监控咬测化学成分电气持性|合金收得率合金收得率钢水成分生产钢杂质含重生产制造质星输入参数低温设备传热杂质噪音故障诊断氧枪吹氨搅拌温度测重真空脱气设备运行参数库前处理后处理物理参数运行参数设计优化数据材料库01项目需求背景02系统架构设计03系统功能规划04项目预期收益11-TC氧气顶吹枪位优化仿真应用模型氧宅顶吹枪位优化仿真模型架构:多相宅体射流仿真模型：氧气从转炉顶部射入炉内与钢水形成高 温多相流相互作用的复杂CFD问题。泡沬渣仿真模型：支持模拟离散和耦合泡沫渣运动模拟，同时支 持模拟和分析钢水中碳和磷的含量。枪位优化模型：通过上述模型的耦合模型，优化和制定氧气枪位 的控制侖呈。瞬态炉顶氧气速度图转炉温控仿真应用模型转炉舷仿真模型架构: 转炉传热仿真模型：支捋模拟转炉和钢包炉加热全流程的传热分 析，包括热传导，热对流，以及热辐射以获取全面的温度分布。转炉系统温控仿真模型：各炉在炼钢中的温度有可能不同(20C )，支持通过热模拟获得精确的各炉实时温度。转炉温控流程：通过热仿真得到的各炉的实时温度，制定和提供转炉自动化加热流程。 2xtetfrarn1201ACEAF140tDCEAF浇注设计仿真应用模型合金原料实时校正仿真模型架构:化学反应仿真模型：支捋钢液与炉渣中各种元素复杂的化学反应 模拟。化学反应与传热的耦合仿真模型：化学反应是一个吸热或者换热 过程。可支持计算化学反应与传热的相互作用以及最终对钢水合 金成分变化的影响。原料变化实时校正模型：支持记录原料成分的历史数据,操作过 程和出钢合金成分的数据。通过化学反应计算和制定实际合金加 入量。Si+2O= (S1O2)P十2.5 O= (PO2.5) Fe+ 0= (FeO) S+(CaO)=(CaS)4- O Al+15 O=(A1O2.5) Mn+ O= (MnO) Mn十O= (MnO)bubbleSteel-clad calcium wireGraphite electrodeFume extractionArgon plugsC十O = CO 浇注设计仿真应用模型浇注设计仿真应用模型化学反应浇注设计仿真应用模型浇注设计仿真应用模型浇注仿真模型架构:结晶器流动仿真模型：支持结晶器喷嘴的形状对浇注流程的影响, 包括浇注表面的形状,以及热辐射以获取全面的温度分布。连铸模具仿真：支捋模拟连续铸造模具中凝固过程模拟分析,采 集仿真数据用于模具的优化。二;令水分配控制仿真模型：支持获得二冷水全场精确的温度分布。 通过仿真获得二冷水的优化分配和温控流程以达到模具内的温度3) SEN ImmcZon Depth of 4 cm均匀性。皿 iBMt laitsi1VHU- !*?CD*0O(b) 5lN IrnnKion Depth of 15 cm 26浇注设计仿真应用模型全产线应用仿真模型全产线仿真模型架构:全产线流动仿真模型:建立高精度钢液流动,包括搅拌,连铸 等流程的计算流体力学模型。通过对流速,压力，和喷嘴设计 等参数的仿真优化来提高生产钢的质量。全产线热仿真模型：支持模拟生产钢全流程的传热分析,可监 控全产线的遍度参数。通过分析温度参数对加热和冷却流程进 行优化以降低产线能耗。系统参数敏感性分析:通过对流动和传热主要参数的敏感性分 析获取对生产钢质量和能耗影响最大的重要参数列表（10-30 个）。智能参数优化模型:建立重要参数的智能优化模型,产生3-5 套优化的参数组合。支持高速准确的加热和连铸流程优化,用 以大规模降低铸钢的材料损耗和能耗。FuriidC*Hoaucc rmttfO ptg ton from von gPI? Hon Casdnq全产线流程仿真模型架构:总产线三维结构模型:建立全产线流程的高度可视化的三维总 布置图。总产线流程仿真:模拟热轧线生产流程。获得联动仿真效果。重点设备高精度仿真:精确三维结构模型,包括所有部件和零 件 CAD。实时参数:通过动态数据的传输和处理,流程仿真可实现热轧 产线运行的实时显示，以及重要数据的表格和图表显示,最终 实现快速的产线状态评估,直观的流程监控,重要参数的分析全产线流程仿真模型（热轧线场景）全产线流程仿真模型架构: 总产线三维结构模型:建立全产线流程的高度可视化的三维总 布置图。总产线流程仿真:模拟热轧线生产流程。获得联动仿真效果。重点设备高精度仿真:精确三维结构模型,包括所有部件和零 件 CAD。实时参数:通过动态数据的传输和处理,流程仿真可实现热轧 产线运行的实时显示,以及重要数据的表格和图表显示,最终 实现快速的产线状态评估,直观的流程监控,重要参数的分析。01项目需求背景02系统架构设计03系统功能规划04项目预期收益生产钢质量减少杂贡30合金收儈率提高迈能源成本 提高加热效率 降低能耗40%降低设备成本10%项目预期收益炼钢仿真系统能够有效的降低能耗以及提高生产钢的质量，提升产品合金收得率和产品质量, 促进加热优化，带来提质降本增效的价值收益。设备成本降低亲久层温度传感器数量80%