技術名稱 以氫代碳:富氫高爐數位孿生系統
計畫單位 國立成功大學 跨維綠能材料研究中心
計畫主持人 林士剛
技術簡介
本技術建立「高爐熱力學計算軟體」搭配「可視化還原動力學模型」,前者能夠實時依據高爐監測獲得之數據(如:燃料率、鼓風成份、鼓風溫度等),預測高爐爐內化學反應的狀況;後者則結合計算流體方法,模擬鐵礦進行質量傳輸、化學反應、擴散、熱傳導之動力學傳輸現象,切實模擬出鐵礦於高爐中進行反應之情況。
科學突破性
由於缺乏高爐監測手段,過去基於學術理論對高爐建模,投入大量時間精力,於現場的預測性卻不佳;另有收集大量數據訓練AI,以現場數據訓練出來的模型又無法因應「富氫高爐」之情境變化。本技術則利用理論與大數據並行,進行「富氫高爐數位孿生系統」開發,建成後將是全球首座能夠”進行熱/動力學計算的智能高爐系統”。
產業應用性
本技術利用數位孿生概念,整合智能高爐監測系統及先進模擬進行低成本、高精準之可視化解析,透過熱、動力學基礎理論以及大數據智能監測,實時計算不同氫氣噴吹操作下富氫高爐內的複雜化學反應,提供第一線人員之高爐操作參考。本技術可加速我國「富氫高爐」基礎發展,目標2025年減低煉鐵製程碳排放達155萬噸。
關鍵字 數位孿生 淨零碳排 氫能冶金 高爐 計算流體力學 計算熱力學方法 煉鐵 鋼鐵業 氫氣 Python程式語言
備註
  • 聯絡人
  • 邱鈺甯