Uwiarygodnienie danych w modelu matematycznym procesu wielkopiecowego z użyciem metody zaawansowanej walidacji pomiarów

• Autorzy: Michalski Daniel , Szega Marcin

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2020.7.3

Warianty tytułu

EN

An improvement of data reliability in a mathematical model of blast furnace process using the advanced data validation and reconciliation method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia związane z modelowaniem matematycznym procesu wielkopiecowego służącym do oceny ilościowych efektów energetycznych stosowania w wielkim piecu różnych czynników paliwowo-redukcyjnych. Przedmiotem rozważań jest teoretyczno-empiryczny model matematyczny procesu, oparty na bilansowaniu wydzielonych stref temperaturowych wielkiego pieca. Przedstawiono zastosowanie metody zaawansowanej walidacji danych pomiarowych do wyeliminowania niezgodności wybranych bilansów substancji i energii stref temperaturowych wielkiego pieca dla tzw. bazowego pomiaru jego wskaźników surowcowych i energetycznych w ustalonym stanie pracy. Zastosowana metoda zaawansowanej walidacji danych pomiarowych umożliwia uwiarygodnienie wartości wielkości zakładanych jako niezmienne w obliczeniach symulacyjnych z użyciem modelu oraz na obliczenie wiarygodnych wartości współczynników empirycznych w wybranych zależnościach modelu matematycznego.

EN

The article presents selected issues related to mathematical modelling of the blast furnace process used to assess the quantitative energy effects of using various fuel-reduction mediums in the blast furnace. The subject of the discussion is the theoretical-empirical mathematical model of the process based on balancing separated temperature zones of the blast furnace. The application of the advanced measurement data validation and reconciliation method to eliminate incompatibilities of selected balances of mass and energy of the temperature zones of the blast furnace for the so-called basic measurement of its raw materials and energy indicators in the steady-state of operation. The applied method of advanced data validation and reconciliation makes it possible to improve the reliability of values assumed as constant in simulation calculations using the mathematical model and to calculate reliable values of empirical coefficients in selected dependencies of the model.

Słowa kluczowe

PL

proces wielkopiecowy; modelowanie matematyczne; zaawansowana walidacja pomiarów

EN

blast furnace process; mathematical modelling; advanced data validation and reconciliation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 87, nr 7-8
• Strony: 196--201
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab.

Twórcy

autor

Michalski Daniel

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Techniki Cieplnej, ul. Konarskiego 22, 44-100 Gliwice

autor

Szega Marcin

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Techniki Cieplnej, ul. Konarskiego 22, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Ariyama Tatsuro, Natsui Shungo, Kon Tatsuya, Ueda Shigeru, Kikuchi Shin, Nogami Hiroshi. 2014. “Recent Progress on Advanced Blast Furnace Mathematical Models Based on Discrete Method”. ISIJ International, Vol. 54 (7): 1457-1471.
• [2] Benesch Ryszard, Janowski Jan, Mazanek Eugeniusz, 1972. „Proces wielkopiecowy”. Wydawnictwo Śląsk.
• [3] Chu M., Yagi J.-I. 2010. Numerical Evaluation of Blast Furnace Performance under Top Gas Recycling and Lower Temperature Operation. Steel Research No. 12.
• [4] Larjava K. 2009. “Energy Visions 2050”. VVT Technical Research Centre of Finland.
• [5] Matsuzaki S., Nishimura T., Shinotake A., Kunitomo K., Naito M., Sugiyama T. 2006. “Development of Mathematical Model of Blast Furnace”. Nippon Steel Technical Report No. 94, 87-95.
• [6] Nouchi T.,, Sato M., Takeda K. 2008. “Process Analysis for Blast Furnaces by the Discrete Element Method”. JFE GIHO 22, 61–66.
• [7] Peacey J. G., W.G., Davenport William George. 1979. “The iron blast-furnace. Theory and practice”. Pergamon Press, London.
• [8] Szargut Jan (red.) i in. 1984. “Rachunek wyrównawczy w technice cieplnej”. Ossolineum, Wrocław.
• [9] Szargut Jan, Ziębik Andrzej. 1983. Wpływ parametrów dmuchu i czynników paliwowo-redukcyjnych na wskaźniki energetyczne zespołu wielkopiecowego. Wyd. Ossolineum, Wrocław. [10] Szega Marcin. 2016. „Zaawansowana walidacja i uwiarygodnienie danych pomiarowych w procesach cieplnych”. Komisja Energetyki Oddz. PAN Katowice. Wyd. Prac. Komp. Jacka Skalmierskiego, Katowice-Gliwice.
• [11] Szega Marcin, Blacha Leszek, Stanek Wojciech. 2015. “Methods of Mathematical Modelling for Evaluation of Energy Management of Blast-Furnace Plant”. Metalurgija No. 54, (3): 499-502.
• [12] Ueda Shigeru, Natsui Shungo, Nogami Hiroshi, Yagi Junichiro, Ariyama Tatsuro, 2010. “Recent Progress and Future Perspective on Mathematical Modeling of Blast Furnace”. ISIJ International, Vol. 50 (7): 914-923.
• [13] Yagi J., Nogami H., Yu A. 2006. “Multi-Dimensional Mathematical Model of Blast Furnace Based on Multi-Fluid Theory and its Application to Develop Super-High Efficiency Operations”. Fifth Int. Conf. on CFD in the Process Industries CSIRO, Melbourne, Australia, 13-15 December. 1-6.
• [14] Yamaoka Hideyuki, Kamei Yasuo, 1992. “Experimental Study on an Oxygen Blast Furnace Process Using a Small Test Plant”. ISIJ International, Vol. 32 (6): 709-715.
• [15] Ziębik Andrzej, Szega Marcin, 1996. „Analysis of Influence of Top-Gas Recirculation on the Energy Characteristics of the Blast-Furnace Process”. Bulletin of the Polish Academy of Science. Technical Science. Vol. 44, (4).
• [16] Ziębik Andrzej, Szega Marcin. 1994. “Zone-Balance Method of Predicting the Energy Characteristics of a Blast-Furnace Plant”. Bulletin of the Polish Academy of Science. Technical Science. Vol 42, (4).
• [17] Ziębik Andrzej, Kruczek Tadeusz. 1991. “Analysis of the Influence of the TopGas Pressure on the Increase Energy Characteristics of a BlastFurnace Assembly”. Bull. Pol. Acad. Sci., Techn. Sciences, Vol. 39, (2).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).