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文檔簡(jiǎn)介
1、釩鈦磁鐵礦是生產(chǎn)釩及含釩產(chǎn)品的主要礦物資源,將其經(jīng)高爐冶煉得到含釩鐵水后,再通過(guò)轉(zhuǎn)爐氧化吹煉得到半鋼和釩渣,半鋼進(jìn)入轉(zhuǎn)爐繼續(xù)煉鋼,而釩渣經(jīng)過(guò)鈉化焙燒、浸取、沉淀等步驟制取V2O5等含釩產(chǎn)品。其中,轉(zhuǎn)爐提釩是提釩工藝的關(guān)鍵步驟,其冶煉終點(diǎn)釩渣和半鋼的質(zhì)量直接影響后續(xù)工藝中釩的提取率和煉鋼工藝的順行??刂妻D(zhuǎn)爐冶煉溫度和元素的氧化程度,提高釩的提取率,并保證半鋼質(zhì)量,是轉(zhuǎn)爐提釩終點(diǎn)控制的主要目的。為此,本論文通過(guò)研究轉(zhuǎn)爐提釩工藝中冷卻劑的冷卻
2、效應(yīng)、無(wú)煙煤對(duì)終點(diǎn)的影響以及提釩物料平衡、熱平衡和釩平衡,建立轉(zhuǎn)爐提釩靜態(tài)控制模型,為攀鋼轉(zhuǎn)爐提釩過(guò)程控制提供理論指導(dǎo)并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。
本文以攀鋼提釩工藝為研究對(duì)象,通過(guò)理論計(jì)算和DSC實(shí)驗(yàn),研究各冷卻劑在不同溫度下的冷卻效應(yīng),研究表明,冷固球團(tuán)的冷卻能力分別是生鐵塊、釩渣及絕廢渣的3.6、1.8、1.7倍,結(jié)合成本以及冷卻能力進(jìn)行綜合考慮,建議轉(zhuǎn)爐氧化吹煉過(guò)程中采用冷固球團(tuán)作冷卻劑。通過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析,得出轉(zhuǎn)爐
3、提釩過(guò)程中,在1t鐵水中加入1kg無(wú)煙煤的增碳量為0.02%,增溫效應(yīng)為2.4℃,加入無(wú)煙煤對(duì)減少渣中TFe含量基本無(wú)影響,但會(huì)增高半鋼殘V含量和回硫。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),研究轉(zhuǎn)爐提釩過(guò)程的物料平衡、熱平衡及釩平衡。轉(zhuǎn)爐提釩的釩收率大約為66.10%,改善冶煉工藝,減少半鋼殘釩和出半鋼過(guò)程中釩渣的流失有利于提高釩的提取率。提釩過(guò)程吹煉損失約為5.24%,較轉(zhuǎn)爐煉鋼的吹煉損失小。爐子的熱效率為93.90%,提釩過(guò)程中應(yīng)盡量采取兩
4、爐或三爐出渣。
本文采用MATLAB軟件,結(jié)合提釩反應(yīng)機(jī)理,運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了冷卻劑加入量模型、供氧模型和終點(diǎn)預(yù)測(cè)模型,將冷卻劑的冷卻效應(yīng)、無(wú)煙煤的熱效應(yīng)及物料平衡加入到模型的建立過(guò)程中,達(dá)到簡(jiǎn)化參數(shù)的目的,使模型的精度更高。就攀鋼生產(chǎn)特點(diǎn),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)地分析,并運(yùn)用聚類(lèi)算法等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練與檢驗(yàn)。得到冷固球團(tuán)模型檢驗(yàn)樣本的平均誤差為13.7%,供氧量模型檢驗(yàn)樣本的誤差為7.04%,所建立
5、的吹氧量模型和冷卻劑加入量模型具有易于控制、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。預(yù)測(cè)模型的終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)C含量預(yù)測(cè)誤差較小,分別為0.97%和2.61%,終點(diǎn)V含量的預(yù)測(cè)誤差較大。
通過(guò)分析訓(xùn)練結(jié)果及模型存在的問(wèn)題,結(jié)合遺傳算法,對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,達(dá)到網(wǎng)絡(luò)權(quán)值全局尋優(yōu)的效果。并且分別對(duì)三個(gè)模型網(wǎng)絡(luò)的中間層神經(jīng)元數(shù)目進(jìn)行優(yōu)化。冷卻劑加入量模型和吹氧量模型的中間層神經(jīng)元數(shù)目最終的優(yōu)化結(jié)果分別為15和24個(gè),預(yù)測(cè)模型的中間層神經(jīng)元數(shù)目最優(yōu)為25
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