目前,在鋼鐵精煉中,氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐(Argon Oxygen Decarburization,簡稱AOD轉(zhuǎn)爐)是不銹鋼冶煉的主流承載及冶煉容器。隨著不銹鋼產(chǎn)品在人們生產(chǎn)生活中需求量的不斷地加大,AOD轉(zhuǎn)爐的作用也日益突顯。但與傳統(tǒng)的煉鋼轉(zhuǎn)爐相比,AOD轉(zhuǎn)爐的冶煉壽命周期要低很多,且目前國內(nèi)尚無成熟的應(yīng)用于AOD轉(zhuǎn)爐的爐襯厚度檢測技術(shù),爐襯使用壽命基本憑借技術(shù)工人的經(jīng)驗判斷。因而,對于如何準確預(yù)估AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度及壽命,降低爐襯材料的浪費,節(jié)省生產(chǎn)成本的問題也備受各大冶金企業(yè)關(guān)注。本文針對這一實際性需求,對國內(nèi)某鋼廠進行實地調(diào)研,提出以紅外熱像儀捕獲的爐表溫度來預(yù)估AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度與壽命的方案。全文按如下幾個章節(jié)的內(nèi)容展開敘述：第一章主要介紹了課題的研究背景及企業(yè)的需求,簡要介紹了若干常用的冶金爐爐襯厚度檢測技術(shù),并結(jié)合AOD轉(zhuǎn)爐的實際生產(chǎn)情況,在經(jīng)過若干方案的可行性分析及對比后,提出了本文使用的AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度及壽命預(yù)估的方案。第二章介紹了AOD轉(zhuǎn)爐的基本組成,影響其壽命的幾個主要因素,并就其在不同部位、不同冶煉時期的侵蝕特征展開了相關(guān)的敘述。第三章主要講述某鋼廠AOD轉(zhuǎn)爐的熱仿真過程,通過實物仿真,得出爐襯厚度與爐表溫度的定性關(guān)系,從實驗角度為后續(xù)研究提供依據(jù)及參考。第四章主要介紹了AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度及壽命預(yù)估模型建立過程中用到的一個重要算法,對該算法技術(shù)的基本概念、結(jié)構(gòu)作了必要的闡述。第五章在第三章仿真分析的基礎(chǔ)上,首先提出了爐襯均勻化蝕損這一假設(shè)前提,并基于該假設(shè)建立了AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度及壽命預(yù)估模型。接著以紅外熱像儀在現(xiàn)場采集到的爐表溫度數(shù)據(jù)及爐襯厚度數(shù)據(jù)對該模型進行可靠性驗證。在該關(guān)系模型的可靠性得到確認后,本文最后又提出了歸一化處理這一概念,通過歸一化處理得方式擴展了該預(yù)估模型的適用范圍,使之在某些非正常的生產(chǎn)狀況下也能呈現(xiàn)較好的可靠性,較為準確的預(yù)估爐襯厚度及壽命。第六章是對全文的一個總結(jié),簡要的回顧了本文主要內(nèi)容與不足,并就該課題后續(xù)的進一步深入研究提供了建議。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TF748.2
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 不銹鋼冶煉概述
        1.1.2 AOD轉(zhuǎn)爐測厚需求的提出
        1.1.3 冶金爐測厚對于生產(chǎn)實踐的意義
    1.2 內(nèi)襯損毀狀況監(jiān)測與檢視技術(shù)概述
        1.2.1 冶金爐安全事故概覽
        1.2.2 常用冶金爐內(nèi)襯檢測技術(shù)
            1.2.2.1 常用冶金爐有損檢測技術(shù)
            1.2.2.2 常用冶金爐無損檢測技術(shù)
    1.3 冶金AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度及壽命預(yù)估方案的提出
        1.3.1 基于AOD轉(zhuǎn)爐的常用冶金爐爐襯厚度檢測方案的適用性分析.
            1.3.1.1 常用有損檢測方案適用性分析
            1.3.1.2 常用無損檢測方案適用性分析
        1.3.2 冶金AOD轉(zhuǎn)爐爐襯厚度及壽命預(yù)估方案的確定
    1.4 論文組織架構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 AOD轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)概述
    2.1 AOD轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的設(shè)備組成
    2.2 影響AOD轉(zhuǎn)爐壽命的因素
        2.2.1 AOD轉(zhuǎn)爐用耐火材料及特征
        2.2.2 AOD轉(zhuǎn)爐冶煉工藝
    2.3 AOD轉(zhuǎn)爐爐襯侵蝕
        2.3.1 AOD轉(zhuǎn)爐冶煉的特征
        2.3.2 AOD轉(zhuǎn)爐不同部位的侵蝕特征
            2.3.2.1 轉(zhuǎn)爐風口區(qū)
            2.3.2.2 轉(zhuǎn)爐耳軸部位
            2.3.2.3 轉(zhuǎn)爐筋板線部位
            2.3.2.4 轉(zhuǎn)爐渣線附近
        2.3.3 AOD轉(zhuǎn)爐爐襯不同階段的侵蝕特征
    2.4 本章小結(jié)
第3章 AOD轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯溫度場仿真分析
    3.1 AOD轉(zhuǎn)爐實體模型搭建
        3.1.1 轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料屬性
        3.1.2 爐身熱邊界條件的確定
    3.2 轉(zhuǎn)爐爐體溫度場分析與求解
        3.2.1 爐體溫度場仿真方案的劃分
        3.2.2 有限元網(wǎng)格劃分與求解
    3.3 轉(zhuǎn)爐仿真結(jié)果及分析
        3.3.1 基于全局性侵蝕的外壁溫度場趨勢規(guī)律
        3.3.2 基于局部性侵蝕的外壁溫度場趨勢規(guī)律
        3.3.3 溫度場趨勢規(guī)律
    3.4 本章小結(jié)
第4章 利用基因表達式編程建立爐襯厚度與爐表溫度映射關(guān)系
    4.1 基因表達式編程基本概念
    4.2 基因表達式編程遺傳操作
    4.3 基因表達式編程算法基本結(jié)構(gòu)
    4.4 基因表達式編程算法的不足
    4.5 本章小結(jié)
第5章 轉(zhuǎn)爐爐襯厚度與爐表溫度關(guān)系模型的建立
    5.1 爐襯厚度與爐表溫度相關(guān)性模型的提出
    5.2 線性相關(guān)性模型的分析
        5.2.1 爐表溫度原始數(shù)據(jù)的篩選
        5.2.2 前期數(shù)據(jù)整合及處理
    5.3 爐襯厚度預(yù)估數(shù)據(jù)模型的提出
        5.3.1 基于基因表達式算法的初始爐厚度預(yù)估
    5.4 爐襯厚度預(yù)估模型的驗證
    5.5 爐襯壽命預(yù)估及預(yù)估可靠性分析
    5.6 爐襯厚度預(yù)估模型適應(yīng)性分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻

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