發(fā)布時(shí)間：2017-12-18 06:14

  本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼過程及終點(diǎn)控制研究

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【摘要】：隨著中國制造2025的發(fā)展,鋼鐵行業(yè)的智能制造正在探討之中,煉鋼過程的智能化是未來鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的一個(gè)重要內(nèi)容,而轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)的穩(wěn)定與準(zhǔn)確控制是智能煉鋼需解決的問題之一。由于國內(nèi)煉鋼工藝發(fā)展不均衡,缺乏動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)爐占有相當(dāng)比例,因此針對(duì)此類轉(zhuǎn)爐研發(fā)煉鋼過程及終點(diǎn)控制技術(shù),對(duì)于國內(nèi)煉鋼工藝控制水平的整體提升具有重要作用。本文針對(duì)缺乏動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼終點(diǎn)鋼水成分和溫度命中率偏低、吹煉過程控制難度偏大的難題,通過開展80噸轉(zhuǎn)爐煉鋼吹氧和造渣優(yōu)化控制模型研究、基于熔池混勻度的冶煉過程模型研究、冶煉后期鋼水磷和錳含量預(yù)報(bào)模型研究、冶煉末期補(bǔ)吹模型研究,研發(fā)轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼過程及終點(diǎn)控制技術(shù),以實(shí)現(xiàn)中高碳鋼冶煉終點(diǎn)鋼水成分和溫度的準(zhǔn)確控制。采用氧平衡理論模型與統(tǒng)計(jì)模型相結(jié)合的方法構(gòu)建了轉(zhuǎn)爐吹氧量綜合預(yù)報(bào)模型,該模型對(duì)于氧耗量預(yù)報(bào)的平均相對(duì)誤差小于1%。通過轉(zhuǎn)爐水力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)研究了主要工藝參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)爐熔池?cái)嚢杌靹蛐Ч绊懙娘@著性。構(gòu)建了轉(zhuǎn)爐煉鋼過程造渣料加入量模型,制定了轉(zhuǎn)爐煉鋼過程造渣料的加入制度。重新定義了“熔池混勻度”的概念,并結(jié)合經(jīng)典轉(zhuǎn)爐脫碳三階段理論和熔池?zé)崞胶庠?建立了基于熔池混勻度的轉(zhuǎn)爐(無副槍)冶煉過程模型。該模型應(yīng)用于中高碳鋼冶煉過程,碳含量預(yù)報(bào)誤差在±0.04%范圍且溫度預(yù)報(bào)誤差在±15℃范圍內(nèi)時(shí)的概率是72%。通過分析轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼水磷和錳元素的氧化反應(yīng)機(jī)理,采用數(shù)據(jù)挖掘結(jié)合反應(yīng)機(jī)理分析的方法構(gòu)建了基于多層遞階回歸分析的冶煉后期磷含量預(yù)報(bào)模型和基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)冶煉后期錳含量預(yù)報(bào)模型。其中,與磷含量預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)誤差在±0.004%范圍內(nèi)時(shí),模型的命中率為73%；當(dāng)錳含量預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)誤差在±0.025%范圍內(nèi)時(shí),模型的命中率為84%。針對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼接近吹煉終點(diǎn)階段鋼水成分和溫度的變化規(guī)律進(jìn)行研究,構(gòu)建了冶煉末期補(bǔ)吹模型�，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,補(bǔ)吹方案實(shí)施后終點(diǎn)鋼水成分和溫度均達(dá)到出鋼要求,且模型用于預(yù)報(bào)終點(diǎn)鋼水溫度、碳、錳、磷和硫含量時(shí),模型預(yù)報(bào)誤差相應(yīng)分布在±10℃、±0.02%、±0.02%、±0.003%和±0.004%范圍。構(gòu)建了中高碳鋼冶煉過程及終點(diǎn)控制模型集,初步形成中高碳鋼冶煉過程及終點(diǎn)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)中高碳鋼冶煉過程及終點(diǎn)的準(zhǔn)確控制。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF345

【參考文獻(xiàn)】

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1 神克常;牛建平;李立新;毛慧英;;潔凈鋼制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J];山東冶金;2012年02期

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本文編號(hào)：1303115