轉(zhuǎn)爐冶煉脫氧和合金化.pdf

1、東 北大學(xué) 碩士論文: 轉(zhuǎn)爐冶煉脫氧合金化控 制模型 摘 要摘 要轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中為實現(xiàn)鋼水窄成分控制，生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼材，同時降低合金化成本，開發(fā)轉(zhuǎn)爐脫氧和合金化模型是其中 重要的手段之一。本論文基于對冶金過程中 脫氧合金化操作過程的分析， 采用參考爐次法處理合金元素收得率參數(shù)，并采用多元線性規(guī)劃方法對合金化操作進行最優(yōu)配料計算， 得到工程實用的 脫氧合金化控制模型。通過對武鋼 2 5 0 噸轉(zhuǎn)爐合金化過程運行該 出如下結(jié)論( 1 )本課

2、題中 所建立的轉(zhuǎn)爐爐后脫氧和合金化模 方面能夠?qū)崿F(xiàn)依據(jù)冶煉技術(shù)標準， 按不同 鋼種對合金加入種類和加入量進行計算機自 動控制，另一方面可以 實現(xiàn)加入合金成本最優(yōu)化的計算。( 2 ) 從 模型精 度來 看， 第一步驗 證過 程中， 總 命中 率 為 9 1 . 7 % 。 第二步 驗證中，總命中率為 9 2 . 9 %。兩個步驟的驗證結(jié)果都達到了模型預(yù)期的目 標精度( 9 0 %) a( 3 ) 模型中 涉及到 鋼水重量的 預(yù) 測，由 于

3、 采用固 定常 數(shù)估計， 必然與實際 值 存在偏差。同時， 模型中 對于參數(shù)的預(yù)測方法中 忽略了 一些次要影響因素或不可測因素， 也會造成預(yù)測值與實際值之間產(chǎn)生偏差， 影響模型精度。 從長遠看，為進一步提高 模型精度， 建議工廠應(yīng)該穩(wěn)定工藝， 提高 基礎(chǔ)自 動化的水平，改善稱量系統(tǒng)的精度。以 利于準確預(yù)測出 鋼時的鋼水重量及其它一些模型參數(shù)的確定。( 4 ) 由 于時間 和工 廠實際 條件的限 制， 模型中 未 對出 鋼量進行預(yù)測計算，

4、 也 未對C , S i , M n 以 外的 其他合金元素深入研究。 這些工作有待于今后條件允許的 情 況 下 繼 續(xù) 完 成 少、 j __ 。 __ _ _ . . 一 ， J 關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐冶煉過程 一 參考爐次法 脫氧和合金化 冶金數(shù)學(xué)模型東 北大學(xué)碩士 論文: 轉(zhuǎn) 爐冶 煉脫氧和合金化控制 棋型 第一章第一章 緒 論1 . 1 引言鋼鐵生產(chǎn)成本較低，品 種多樣，其性能可滿足當(dāng)代建筑、 機械、汽車和運輸?shù)雀鞴I(yè)部門的要求，因

5、 此鋼鐵一直是國民 經(jīng)濟各行業(yè)的重要原材料。鋼鐵工業(yè)也是國民 經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。雖然，隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了許多具有競爭力的新材料。 如陶瓷材料、塑料和一些復(fù)合材料等， 在某些方面一定程度上取代了 鋼材， 但是由 于鋼材比 較全面和良 好的性能，同時，與其它材料相比，鋼材價格上升的趨勢相對較慢， 所以 鋼材仍舊 是當(dāng) 代的主要原材料之一。從世界范圍看，進入 7 0 年代以 后， 鋼鐵工業(yè)的發(fā)展進入了相對停滯階段，目 前世界粗鋼產(chǎn)量已

6、漸近平衡， 其原因是發(fā)達國 家的 鋼產(chǎn)量已 達到社會所需的飽和值， 人均 鋼材消費量日 趨平衡。與 此同時， 發(fā)展中國 家( 包括新興國 家) 的國民 經(jīng)濟發(fā)展正方興未艾，不可避免地要大力發(fā)展鋼鐵工業(yè)，以 滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要， 鋼鐵工業(yè)在這些國家里會獲得很快的發(fā)展。 我國是發(fā)展中國家，雖然當(dāng)前我國的 粗鋼產(chǎn)量居世界首位，但高 質(zhì)量鋼所占比 例較小，因此只能說我國是鋼鐵大國，今后仍要為躋身于世界鋼鐵強國之列而努力。在一段時期之內(nèi)，鋼鐵工

7、業(yè)仍將是我國 經(jīng)濟的 支柱之一， 1 。1 . 1 . 1 氧 氣轉(zhuǎn) 爐的 發(fā) 展一個世紀以前， 英國 H . 貝氏 麥 1 8 5 6年在登記貝氏 麥酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法專利時， 就提出 用純氧煉鋼的重要意義。到上個世紀末， 德國的 K . V . 林德首先生產(chǎn)可供工業(yè)使用的 氧氣。 后來，直到制氧技術(shù)發(fā)展改進，使氧氣價格低廉時， 才開始在煉鋼中使用。1 9 3 0年，德國南部馬克西米利安 ( M a x h u t e )廠在托馬斯轉(zhuǎn)爐

8、試驗 3 0 % 富 氧煉鋼，1 9 3 8 年用于生產(chǎn)， 證實了富 氧不僅可提高生產(chǎn)率，而且降 低鋼中的 氮含量， 提高鋼質(zhì)量。1 9 3 2年的前蘇聯(lián)和 1 9 4 0年的德國都采用過平爐爐頭富 氧燃燒技術(shù)。1 9 4 6年，加拿大在平爐生產(chǎn)上，開始采用爐頭富 氧燃燒技術(shù)，1 9 4 6年， 使用鋼管插入平爐，電 爐熔池吹入氧氣， 氧氣用于煉鋼生產(chǎn)已 經(jīng)開 始。1 9 4 7 年， R . 杜勒 ( R . D u r r e r