基于系统节能的铜冶炼过程能耗分析
发布时间：2021-07-13 16:20
在铜冶炼综合能耗居高不下和能源成本升高的双重压力下,铜冶炼企业的节能工作面临新的挑战。近年来,系统节能理论被引入到多个行业,尤其为流程工业的节能降耗提供了新思路。对于铜冶炼企业冶炼过程而言,采用系统节能的思想来分析其能源利用状况,有利于进一步挖掘节能潜力,实现企业节能。本文基于系统节能方法从两个不同角度对铜冶炼过程进行了能耗分析。一是基于大量生产统计数据,以冶炼整体流程为研究对象,建立了物流模型和投入产出模型来分析过程能耗。其中,物流模型以理想的物流过程为基准,分析铜冶炼过程偏离基准物流对于吨铜综合能耗的影响；投入产出模型则是计算生产过程中各产品之间的投入产出关系,并以此来确定企业的生产计划和过程能耗,并且在该模型的基础上建立优化模型对过程能耗进行优化。二是基于反应机理,以转炉吹炼工序为研究对象建立了动态模型来分析工序能耗。利用Fortran语言编写程序对该动态模型数值求解,并采用正交分析法分析主要生产控制因素对剩余热量（冷量）的影响。研究结果表明：各类含铜物流偏离基准对于吨铜综合能耗影响程度并不同,含铜物流从外界输入流程工序,将使能耗下降,含铜物流返回上游工序重新冶炼和含铜物流向外界...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
造渣期惊体各组分质量随时间变化图
通过冷量的调节，实现将反应过程温度控制在1503K — 1543K的范围内，符合生产要求，模型计算有效。如图4-5所示，温度变化趋势可以分为三个阶段，即温度上升阶段、稳定阶段和下降阶段。温度上升阶段是炉内反应初期，初始温度低于目标温度范围，反应瞬时放热量大，热量迅速积累，温度快速升高，在20min左右，达到目标温度范围上边界1543K。当温度达到上边界时，进入第二阶段即温度稳定阶段。为了使温度不继续升高突破目标温度范围，需要实时带走的炉内的瞬时剩余热量即瞬时冷量，实现温度稳定在1543K。随着反应的进行
人学硕士学位论文 4铜冶炼企业吹炼:1一:序动态建模和过程能耗分升温，通过冷量的调节，实现将反应过程温度控制在1503K — 1543K的范围合生产要求，模型计算有效。如图4-5所示，温度变化趋势可以分为三个阶段，度上升阶段、稳定阶段和下降阶段。温度上升阶段是炉内反应初期，初始于目标温度范围，反应瞬时放热量大，热量迅速积累，温度快速升高，in左右，达到目标温度范围上边界1543K。当温度达到上边界时，进入第即温度稳定阶段。为了使温度不继续升高突破目标温度范围，需要实时带内的瞬时剩余热量即瞬时冷量，实现温度稳定在1543K。随着反应的进行物质量减小，反应速率逐渐减小，反应瞬时放热大大减小。在75min左右幵始下降，此时即进入第三阶段温度下降阶段。此时炉内反应瞬时放热量时热损失，如果还添加冷料带走部分热量/则会加剧炉内温度下降，导致破目标温度范围下限。因此从温度幵始下降以后无需添加冷料，冷量瞬时0。综上所述，造澄期只需要在温度稳定阶段添加冷料带走剩余热量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国铜工业发展的机遇与挑战[J]. 王赤卫. 有色金属工程. 2013(06)
[2]Energy Consumption and Its Influencing Factors of Iron and Steel Enterprise[J]. DU Tao,SHI Tian,LIU Yong,YE Jian-bo. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2013(08)
[3]“双闪”铜冶炼工艺研究进展[J]. 余亮良,施群,袁剑平. 有色冶金设计与研究. 2013(01)
[4]SKS炼铅物质流变化对能耗的影响[J]. 王洪才,时章明,沈浩,陈通,姜信杰. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[5]我国铜工业发展现状[J]. 吕理霞. 中国有色金属. 2012(13)
[6]闪速炉沉淀池中熔体流动特性的数值模拟(英文)[J]. 周俊,陈卓,周萍,余建平,刘安明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(06)
[7]对我国铜精矿市场现状分析[J]. 康传新. 中国城市经济. 2011(21)
[8]基于数据挖掘的铜锍转炉吹炼过程优化决策建模[J]. 宋彦坡,彭小奇,胡志坤,李勇周. 计算机应用研究. 2011(07)
[9]火法炼铜技术综述[J]. 陈淑萍,伍赠玲,蓝碧波,郭其章. 铜业工程. 2010(04)
[10]有色节能潜力大[J]. 邵朱强,杨云博. 中国有色金属. 2010(13)
博士论文
[1]基于节能目标的钢铁企业能源集成管理系统的研究与实现[D]. 邱东.吉林大学 2009
[2]PS转炉铜铳吹炼过程建模与优化控制方法的研究及应用[D]. 宋海鹰.中南大学 2008
[3]铜闪速炉系统数值熔炼模型及反应塔炉膛内形在线仿真监测研究[D]. 陈卓.中南大学 2002
硕士论文
[1]投入产出模型在G钢企业产品结构优化中的应用[D]. 方利.安徽工业大学 2013
[2]基于（火用）分析的钢铁生产过程能效评估方法研究[D]. 李姗姗.山东大学 2013
[3]首钢京唐钢铁公司能源消耗及影响因素分析[D]. 刘勇.东北大学 2011
[4]钢铁企业节能技术的（火用）分析与热经济学分析[D]. 郎冬余.东北大学 2011
[5]基于多目标动态投入产出优化模型的能源系统研究[D]. 李强强.华中科技大学 2009
[6]转炉炼钢过程的（火用）分析[D]. 曾宏宇.东北大学 2009
[7]钢铁企业多级投入产出模型的研究[D]. 孙飞飞.东北大学 2008
[8]首钢2008减产方案能耗分析[D]. 葛红.东北大学 2008
[9]PS转炉铜铳吹炼过程冷料添加操作优化的研究与应用[D]. 鄢锋.中南大学 2007
本文编号：3282392
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
造渣期惊体各组分质量随时间变化图
通过冷量的调节，实现将反应过程温度控制在1503K — 1543K的范围内，符合生产要求，模型计算有效。如图4-5所示，温度变化趋势可以分为三个阶段，即温度上升阶段、稳定阶段和下降阶段。温度上升阶段是炉内反应初期，初始温度低于目标温度范围，反应瞬时放热量大，热量迅速积累，温度快速升高，在20min左右，达到目标温度范围上边界1543K。当温度达到上边界时，进入第二阶段即温度稳定阶段。为了使温度不继续升高突破目标温度范围，需要实时带走的炉内的瞬时剩余热量即瞬时冷量，实现温度稳定在1543K。随着反应的进行
人学硕士学位论文 4铜冶炼企业吹炼:1一:序动态建模和过程能耗分升温，通过冷量的调节，实现将反应过程温度控制在1503K — 1543K的范围合生产要求，模型计算有效。如图4-5所示，温度变化趋势可以分为三个阶段，度上升阶段、稳定阶段和下降阶段。温度上升阶段是炉内反应初期，初始于目标温度范围，反应瞬时放热量大，热量迅速积累，温度快速升高，in左右，达到目标温度范围上边界1543K。当温度达到上边界时，进入第即温度稳定阶段。为了使温度不继续升高突破目标温度范围，需要实时带内的瞬时剩余热量即瞬时冷量，实现温度稳定在1543K。随着反应的进行物质量减小，反应速率逐渐减小，反应瞬时放热大大减小。在75min左右幵始下降，此时即进入第三阶段温度下降阶段。此时炉内反应瞬时放热量时热损失，如果还添加冷料带走部分热量/则会加剧炉内温度下降，导致破目标温度范围下限。因此从温度幵始下降以后无需添加冷料，冷量瞬时0。综上所述，造澄期只需要在温度稳定阶段添加冷料带走剩余热量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国铜工业发展的机遇与挑战[J]. 王赤卫. 有色金属工程. 2013(06)
[2]Energy Consumption and Its Influencing Factors of Iron and Steel Enterprise[J]. DU Tao,SHI Tian,LIU Yong,YE Jian-bo. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2013(08)
[3]“双闪”铜冶炼工艺研究进展[J]. 余亮良,施群,袁剑平. 有色冶金设计与研究. 2013(01)
[4]SKS炼铅物质流变化对能耗的影响[J]. 王洪才,时章明,沈浩,陈通,姜信杰. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[5]我国铜工业发展现状[J]. 吕理霞. 中国有色金属. 2012(13)
[6]闪速炉沉淀池中熔体流动特性的数值模拟(英文)[J]. 周俊,陈卓,周萍,余建平,刘安明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(06)
[7]对我国铜精矿市场现状分析[J]. 康传新. 中国城市经济. 2011(21)
[8]基于数据挖掘的铜锍转炉吹炼过程优化决策建模[J]. 宋彦坡,彭小奇,胡志坤,李勇周. 计算机应用研究. 2011(07)
[9]火法炼铜技术综述[J]. 陈淑萍,伍赠玲,蓝碧波,郭其章. 铜业工程. 2010(04)
[10]有色节能潜力大[J]. 邵朱强,杨云博. 中国有色金属. 2010(13)
博士论文
[1]基于节能目标的钢铁企业能源集成管理系统的研究与实现[D]. 邱东.吉林大学 2009
[2]PS转炉铜铳吹炼过程建模与优化控制方法的研究及应用[D]. 宋海鹰.中南大学 2008
[3]铜闪速炉系统数值熔炼模型及反应塔炉膛内形在线仿真监测研究[D]. 陈卓.中南大学 2002
硕士论文
[1]投入产出模型在G钢企业产品结构优化中的应用[D]. 方利.安徽工业大学 2013
[2]基于（火用）分析的钢铁生产过程能效评估方法研究[D]. 李姗姗.山东大学 2013
[3]首钢京唐钢铁公司能源消耗及影响因素分析[D]. 刘勇.东北大学 2011
[4]钢铁企业节能技术的（火用）分析与热经济学分析[D]. 郎冬余.东北大学 2011
[5]基于多目标动态投入产出优化模型的能源系统研究[D]. 李强强.华中科技大学 2009
[6]转炉炼钢过程的（火用）分析[D]. 曾宏宇.东北大学 2009
[7]钢铁企业多级投入产出模型的研究[D]. 孙飞飞.东北大学 2008
[8]首钢2008减产方案能耗分析[D]. 葛红.东北大学 2008
[9]PS转炉铜铳吹炼过程冷料添加操作优化的研究与应用[D]. 鄢锋.中南大学 2007
本文编号：3282392
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