基于数字孪生的焙烧过程状态实时监控系统研发

摘要

在锌冶炼焙烧过程中,焙烧炉内部反应情况和状态对焙烧氛围及产物质量至关重要。针对焙烧炉内部反应“黑箱”问题,导致状态监控与优化控制困难,提出了基于数字孪生的焙烧过程实时状态监控方法。首先采用粒径不变的未反应收缩核模型和简化的两相流化理论,建立了锌焙烧炉的机理模型。基于机理模型开发了焙烧炉状态监控数字孪生系统,实现了焙烧炉内部反应3D可视化、报警提醒和稳定生产的目的。现场运行结果表明:投入监控系统后沸腾层标温平均值误差只有4℃,标准差相对原系统降低了57.4%。本系统完成了焙烧炉的实时状态监控与分析,对焙烧炉的稳定、高质量生产具有重要意义。