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基于烟气分析的转炉动态控制模型

孙江波  
【摘要】:通过转炉冶炼过程元素氧化过程热力学及动力学分析,构建了基于烟气分析的转炉冶炼过程控制数学模型,以此为基础开发可在线采样、过程控制和冶炼终点预报的转炉冶炼动态控制系统。离线运行结果表明,该系统具有较好的终点双命中率,对转炉生产具有很好的指导作用。 针对转炉冶炼过程特点,采用分阶段建立数学模型的方式构建了终点碳含量、温度以及钢液氧含量的预测模型,为提高过程及终点预报命中率奠定了基础。 通过对炉渣氧积累量及脱碳氧利用率的计算,结合氧枪称重模型,构建了渣况动态预警系统,用于对渣况异常状况进行提前预警,冶炼过程更加平稳。 基于炉气分析及氧分配比构建了钢液锰、硅、磷含量动态预报模型,考虑到冶炼前期炉渣CaO含量对脱磷速率的影响,在冶炼前期熔池磷含量动态预报模型中考虑了冶炼前期石灰的熔化速率。 配料计算模型离线运行结果表明,供氧量预测偏差小于300Nm3的炉次占84.8%,石灰加入量偏差小于300kg的炉次占78.3%,白云石加入量偏差小于300kg的炉次占87.0%,矿石加入量小于300kg的炉次占78.3%,可用于指导实际生产。 终点碳温预报模型离线运行结果表明,终点温度预报偏差小于20℃的占84.8%,终点碳预报偏差小于0.02%的占84.8%;碳含量预报偏差小于0.02%且温度预报偏差小于20℃的炉次双命中率达到73.9%。


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