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Process metallurgy and data-driven prediction and feedback of blast furnace heat indicators

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第6期31卷 1228-1240页

作者： Quan Shi jue tang Mansheng Chu School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang 110819China Institute for Frontier Technologies of Low-carbon Steelmaking Northeastern UniversityShenyang 110819China Engineering Research Center of Frontier Technologies for Low-carbon Steelmaking(Ministry of Education) Shenyang 110819China

The prediction and control of furnace heat indicators are of great importance for improving the heat levels and conditions of the complex and difficult-to-operate hour-class delay blast furnace(BF)*** this work,a prediction and feedback model of furnace heat indicators based on the fusion of data-driven and BF ironmaking processes was *** data on raw and fuel materials,process op-eration,smelting state,and slag and iron discharge during the whole BF process comprised 171 variables with 9223 groups of data and were comprehensively analyzed.A novel method for the delay analysis of furnace heat indicators was *** extracted delay variables were found to play an important role in *** method that combined the genetic algorithm and stacking efficiently im-proved performance compared with the traditional machine learning algorithm in improving the hit ratio of the furnace heat prediction *** hit ratio for predicting the temperature of hot metal in the error range of±10℃ was 92.4%,and that for the chemical heat of hot metal in the error range of±0.1wt%was 93.3%.On the basis of the furnace heat prediction model and expert experience,a feedback model of furnace heat operation was established to obtain quantitative operation suggestions for stabilizing BF heat *** sugges-tions were highly accepted by BF ***,the comprehensive and dynamic model proposed in this work was successfully ap-plied in a practical BF *** improved the BF temperature level remarkably,increasing the furnace temperature stability rate from 54.9%to 84.9%.This improvement achieved considerable economic benefits.

关键词： blast furnace furnace heat genetic algorithm stacking prediction and feedback

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Effect of titanium on the sticking of pellets based on hydrogen metallurgy shaft furnace:Behavior analysis and mechanism evolution

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第2期31卷 282-291页

作者： Jinge Feng jue tang Zichuan Zhao Mansheng Chu Aijun Zheng Xiaobing Li Xiao’ai Wang School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang 110819China Institute for Frontier Technologies of Low-carbon Steelmaking Northeastern UniversityShenyang 110819China Liaoning Low-carbon Steelmaking Technology Engineering Research Center Northeastern UniversityShenyang 110819China Engineering Research Center of Frontier Technologies for Low-carbon Steelmaking(Ministry of Education Shenyang 110819China Zhang Xuan Technology of HBIS Group Co. Ltd.Shijiazhuang 050000China Xuanhua Iron and Steel Group Co. Ltd.Shijiazhuang 050000China Iron and Steel Research Institute of HBIS Group Co. Ltd.Shijiazhuang 050000China

Direct reduction based on hydrogen metallurgical gas-based shaft furnace is a promising technology for the efficient and low-carbon smelting of vanadium-titanium ***,in this process,the sticking of pellets occurs due to the aggregation of metal-lic iron between the contact surfaces of adjacent pellets and has a serious negative effect on the continuous *** paper presents a detailed experimental study of the effect of TiO2 on the sticking behavior of pellets during direct reduction under different *** showed that the sticking index(SI)decreased linearly with the increasing TiO2 *** phenomenon can be attributed to the increase in unreduced FeTiO3 during reduction,leading to a decrease in the number and strength of metallic iron interconnections at the sticking *** the TiO2 addition amount was raised from 0 to 15wt%at 1100°C,the SI also increased from 0.71%to 59.91%.The connection of the slag phase could be attributed to the sticking at a low reduction temperature,corresponding to the low sticking ***,the interconnection of metallic iron became the dominant factor,and the SI increased sharply with the increase in re-duction ***2 had a greater effect on SI at a high reduction temperature than at a low reduction temperature.

关键词： titanium sticking index hydrogen metallurgy direct reduction pellets

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个税减免与企业薪酬策略

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管理世界 2024年第5期40卷 71-86页

作者：唐珏郭长林上海财经大学公共经济与管理学院

税收归宿理论认为,税收最终归宿取决于要素供给弹性和需求弹性,而非法定归宿人。已有较多文献围绕企业税负和消费税展开了研究,然而个人所得税是否适用于该理论,现有文献鲜有讨论。本文利用中国2018年个人所得税改革这一外生冲击,使用... 详细信息

税收归宿理论认为,税收最终归宿取决于要素供给弹性和需求弹性,而非法定归宿人。已有较多文献围绕企业税负和消费税展开了研究,然而个人所得税是否适用于该理论,现有文献鲜有讨论。本文利用中国2018年个人所得税改革这一外生冲击,使用上市公司数据和强度双重差分法,回答了该问题。本文发现个人所得税减免政策实施后,企业会通过下调薪酬增长率分享个人所得税减免红利。上述结果在劳动供给弹性小、需求弹性大的组别中更为明显,这说明税收归宿理论适用于个人所得税。薪酬增长率下调主要是由工资和奖金这部分应税薪酬驱动,基本养老保险、医疗保险和年金等非应税薪酬的增长率未发生显著变化。异质性分析表明,在融资约束高、业务发展快及劳动密集型组别中,薪酬增长率因个人所得税减免而下降幅度更大。本文不仅拓展了中国税收归宿相关文献的研究视角,丰富了个人所得税经济后果这一支文献,且也有助于更为全面认识个人所得税的收入分配效应,对相关制度改革有一定的借鉴意义。

关键词：个人所得税税收归宿薪酬

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提高失业保险金是否会延迟再就业

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世界经济 2024年第7期47卷 153-178页

作者：唐珏谢强赵达上海财经大学公共经济与管理学院浙江工商大学经济学院浙江省杭州市310018 四川大学经济学院

由于担心对再就业造成负面影响,长期以来中国失业保险待遇处于较低水平,这导致失业保险未能充分发挥保障基本生活和平滑经济波动的功能。本文基于城镇住户调查月度数据的分析发现,从总体效应看失业保险待遇水平提升对再就业并没有显著... 详细信息

由于担心对再就业造成负面影响,长期以来中国失业保险待遇处于较低水平,这导致失业保险未能充分发挥保障基本生活和平滑经济波动的功能。本文基于城镇住户调查月度数据的分析发现,从总体效应看失业保险待遇水平提升对再就业并没有显著影响。基于局部均衡视角看待遇水平提升会对参保失业职工的再就业造成负面影响,但也会通过溢出效应促进未参保失业职工再就业,且正向溢出效应能抵消负向局部均衡效应。异质性分析表明,失业保险待遇提高导致参保失业职工的再就业概率下降,这一效应主要体现在高年龄、女性及融资约束强的组别中。同时,失业保险待遇提高主要是促进了未参保人群中低收入、高年龄和男性组别的再就业。本文的研究为制定更为合理的失业保险待遇水平提供了理论借鉴。

关键词：失业保险再就业溢出效应局部均衡

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失业保险、流动性约束及家庭消费

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经济学（季刊） 2024年第2期24卷 481-498页

作者：谢强唐珏吕思诺白金华东理工大学社会与公共管理学院上海财经大学公共经济与管理学院中央民族大学经济学院

厘清失业保险的消费平滑效应,对于优化其基金配置、加强民生保障功能有重要指导意义。本文基于家户月度记账数据,发现失业金标准提高显著增加了失业者家庭消费,消费变化幅度明显。家庭生产理论与有限理性假说不足以解释上述结果,而流动... 详细信息

厘清失业保险的消费平滑效应,对于优化其基金配置、加强民生保障功能有重要指导意义。本文基于家户月度记账数据,发现失业金标准提高显著增加了失业者家庭消费,消费变化幅度明显。家庭生产理论与有限理性假说不足以解释上述结果,而流动性约束假说与本文发现一致。并且,本文发现失业金提升还显著改善了家庭消费结构,包括增加具有长期收益的发展型消费。在失业问题不断凸显的背景下,本文结论表明提升失业金标准是一项值得重视的政策。

关键词：失业保险金家户消费流动性约束

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基于大数据的高炉炼铁数据治理及挖掘的研究

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钢铁研究学报 2024年第7期36卷 844-854页

作者：何家雷唐珏储满生石泉张振东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

针对目前高炉炼铁数据的问题和特点,提出了一种关于高炉炼铁数据预处理及分析挖掘的研究方案。以整合的多源异构高炉数据为基础,结合炼铁经验和大数据技术对数据进行预处理。采用重采样处理高炉数据频次差异问题,对高炉不同类型的缺失... 详细信息

针对目前高炉炼铁数据的问题和特点,提出了一种关于高炉炼铁数据预处理及分析挖掘的研究方案。以整合的多源异构高炉数据为基础,结合炼铁经验和大数据技术对数据进行预处理。采用重采样处理高炉数据频次差异问题,对高炉不同类型的缺失数据进行综合填补,利用箱型图识别异常值并对异常值进行填补,完成了数据的高质量化。针对高炉参数影响规律分析发现,热风温度改变2~3 h后,焦比和铁水[Si]含量随之发生变化。通过相关性分析得到高炉参数间的关联度,采用K-means融合Apriori算法计算高炉参数间的关联规则,完成模糊关联的数值精准化。基于高炉生产数据并以指标参数焦比为例,发现原燃料参数中焦炭CRI(%)数值范围在(12.13,16.55]、烧结矿MgO质量分数(%)数值范围在(2.15,2.33]、焦炭M_t(%)数值范围在(2.85,7.96]时,有助于高炉焦比的降低。

关键词：高炉炼铁数据预处理时滞性分析相关性分析关联规则挖掘

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铁焦添加量和装料方式对高炉综合炉料熔滴性能的影响

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钢铁 2024年第7期59卷 9-26页

作者：鲍继伟储满生唐珏张立峰华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 教育部低碳钢铁前沿技术工程研究中心辽宁沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学辽宁省低碳钢铁前沿技术工程研究中心辽宁沈阳110819

在“碳达峰”“碳中和”背景下,高炉炼铁是钢铁产业实现双碳目标的重要环节。复合铁焦是能够实现高炉低碳冶炼的新炉料,铁焦对综合炉料熔滴性能以及高炉应用铁焦低碳冶炼至关重要。系统研究了不同铁焦添加量和装料方式条件下,高炉综合... 详细信息

在“碳达峰”“碳中和”背景下,高炉炼铁是钢铁产业实现双碳目标的重要环节。复合铁焦是能够实现高炉低碳冶炼的新炉料,铁焦对综合炉料熔滴性能以及高炉应用铁焦低碳冶炼至关重要。系统研究了不同铁焦添加量和装料方式条件下,高炉综合炉料熔滴性能的演变。此外,通过快速冷却试验对综合炉料不同冶炼阶段还原、软熔、渣铁滴落和料层结构演变行为进行了探讨和分析,揭示了铁焦对高炉综合炉料熔滴性能的影响机制。结果表明,含铁炉料中掺入铁焦对综合炉料熔滴性能的改善效果明显。高炉使用铁焦适宜的添加量为20%~30%,混合装料是铁焦适宜的装料方式。与未添加铁焦情况相比,此铁焦添加条件下的综合炉料软化温度区间由136℃增加至197℃,熔化温度区间由171℃降低至152℃,软熔带位置降低;渣铁滴落率由59.1%提高至78.7%;料层最大压差由39.5 kPa降低至3.6 kPa,S值(高炉综合炉料软熔过程的特征值)由3616.1 kPa·℃降低至276.6 kPa·℃。通过分析和讨论,添加铁焦能够提高综合炉料熔滴性能的机理,铁焦添加量的增加以及铁焦与含铁炉料采取混合装料方式,均能增加铁焦在含铁炉料中的弥散分布程度,加强铁焦与含铁炉料的紧密接触,从而加强铁焦对含铁炉料的还原促进作用、调整优化炉渣成分而降低炉渣黏度的作用、促进金属铁渗碳以及支撑和间隔炉料作用,进而显著改善综合炉料的软熔、滴落和透气性能。

关键词：铁焦添加量装料方式高炉综合炉料熔滴性能

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矿产地储备的作用、规模及影响因素研究

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中国矿业 2024年第9期33卷 20-25页

作者：储瑶唐珏王希袁博刘冲昊自然资源部中央地质勘查基金管理中心北京100830 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

矿产资源是一个国家经济、国防安全保障的主要物质基础。进入21世纪后,各国对矿产资源的争夺日趋激烈,以美国、欧盟、日本为代表的发达国家,相继建立了以保障经济、国防安全为目标的矿产资源战略储备制度。当前,国内外矿产资源开发利用... 详细信息

矿产资源是一个国家经济、国防安全保障的主要物质基础。进入21世纪后,各国对矿产资源的争夺日趋激烈,以美国、欧盟、日本为代表的发达国家,相继建立了以保障经济、国防安全为目标的矿产资源战略储备制度。当前,国内外矿产资源开发利用形势复杂多变;我国经济发展进入快速发展阶段,矿产资源保护与合理开发利用需要建立更加完善科学的战略体系,开展矿产地储备及提高资源安全保障水平的工作刻不容缓。矿产地储备的主要目的是保障我国矿产资源长期供应安全,增强国家宏观调控能力。本文在收集分析国外尤其是发达国家矿产资源储备工作资料的基础上,结合我国矿产资源禀赋、勘查成果和国家经济发展所需,开展了针对我国矿产地储备工作的研究。本文分析了矿产地储备的作用、规模和影响因素,认为矿产地储备作为矿产资源储备的一种形式,它具有在储备方式上简便易行和长期战略性的特点;构建矿产地战略储备体系,可以给科学技术发展争取时间,当技术、经济条件具备时再行开发可以有效地减少资源浪费;矿产地储备可以弥补矿产品储备的不足,增强矿产资源使用效益,保障国家中长期的矿产供应量和经济社会发展的代际公平。因此,矿产地储备意义重大,是关系到国家资源安全和国民经济发展的战略性工作。

关键词：矿产资源矿产地储备储备规模矿产品矿产能

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Key issues and progress of industrial big data-based intelligent blast furnace ironmaking technology

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2023年第9期30卷 1651-1666页

Blast furnace (BF) ironmaking is the most typical “black box” process, and its complexity and uncertainty bring forth great challenges for furnace condition judgment and BF operation. Rich data resources for BF ironmaking are available, and the rapid development of data science and intelligent technology will provide an effective means to solve the uncertainty problem in the BF ironmaking process. This work focused on the application of artificial intelligence technology in BF ironmaking. The current intelligent BF ironmaking technology was summarized and analyzed from five aspects. These aspects include BF data management, the analyses of time delay and correlation, the prediction of BF key variables, the evaluation of BF status, and the multi-objective intelligent optimization of BF operations. Solutions and suggestions were offered for the problems in the current progress, and some outlooks for future prospects and technological breakthroughs were added. To effectively improve the BF data quality, we comprehensively considered the data problems and the characteristics of algorithms and selected the data processing method scientifically. For analyzing important BF characteristics, the effect of the delay was eliminated to ensure an accurate logical relationship between the BF parameters and economic indicators. As for BF parameter prediction and BF status evaluation,a BF intelligence model that integrates data information and process mechanism was built to effectively achieve the accurate prediction of BF key indexes and the scientific evaluation of BF status. During the optimization of BF parameters, low risk, low cost, and high return were used as the optimization criteria, and while pursuing the optimization effect, the feasibility and site operation cost were considered *** work will help increase the process operator’s overall awareness and understanding of intelligent BF technology. Additionally, combining big data technology with the proces

关键词： BF ironmaking intelligent BF industrial big data machine learning integrated mechanism and data

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Numerical simulation of slag layer and its distribution on hot surface of copper stave based on ANSYS birth-death element technology

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Journal of Iron and Steel Research International 2021年第5期28卷 507-519页

作者： Quan Shi jue tang Man-sheng Chu School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang 110819LiaoningChina Institute for Frontier Technologies of Low-Carbon Steelmaking Northeastern UniversityShenyang 110819LiaoningChina State Key Laboratory of Rolling and Automation Northeastern UniversityShenyang 110819LiaoningChina

The core of the long-life copper stave was to ensure the stability of the slag layer,and the uniform distribution of the slag layer was beneficial to restrict the generation of the overthick slag layer.A novel model for calculating the thickness and distribution of the slag layer in the part of copper stave was established based on the finite element theory through the ANSYS birth-death element *** distribution and thickness of the slag layer on the hot surface of copper stave were calculated and analyzed when the gas temperature and slag properties tended to be changed,which was applied to characterize the slag-hanging capability of copper stave with the changes of furnace *** was shown that the thickness of hot surface slag layer in the part of copper stave decreased obviously while the temperature of stave body raised rapidly with increasing gas *** the gas temperature was 1400℃,the inlaid slag layer was gradually melted,and the maximum temperature of the stave body was closed to 120℃.The change of gas temperature was very sensitive to the adherent dross capability of copper stave which would be enhanced by the promotion of slag-hanging ***,when the slag-hanging temperature was 1150℃and the gas temperature was lower than 1250℃,the overlhick slag layer was easily formed on the hot surface of the copper stave,and its stability was *** improvement in the thermal conductivity of slag could be conducive to the formation of the uniform and stable slag layer on the hot surface of copper stave,especially in the dovetail *** the thermal conductivity of the slag was greater than 1.8 W m^(-2)℃^(-1),the inlaid slag layer in the dovetail groove was not melted,although the gas temperature reached 1500℃.

关键词： Copper stave Heat transfer Birth-death element Numerical simulation Slag-hanging capability

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