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基于辅料资源运行特性的转炉炼钢过程建模及优化研究

陈凤银  
【摘要】:转炉炼钢作为钢铁生产的重要环节,其主要目标是冶炼出温度和成分均合格的钢水,炼钢过程的控制是合理组织生产、降低炼钢成本和提高钢水质量的重要前提。 绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,是钢铁企业实现可持续发展的有效途径。本文基于经典冶金学原理,从辅料资源运行特性角度对转炉炼钢工艺过程进行分析,在此基础上建立面向炼钢过程的优化模型,分析探讨转炉炼钢过程节能减排及降低成本的新途径。 以最低炉料成本为目标函数,结合炼钢过程物质、能量守恒,建立了基于辅料资源运行特性的炉料优化配比模型,求解得出的炉料优化配比策略有效降低了废钢比,使对象企业吨钢炉料成本降低了23元,吨钢节约资源12%;在分析了炼钢终点控制过程工艺的基础上,建立了基于辅料资源运行特性的终点优化控制模型,相对原始生产数据,模型仿真结果表明终点碳含量(ω[△C]<±0.03%)命中率提高至93.1%,终点温度(ω[△T]<±12℃)命中率为94%,补吹时间平均缩短至2.3min,辅料资源量节约15%左右。以上两个模型优化结果说明通过辅料资源运行特性分析对炼钢过程优化的方法效果较好,可继续深入的研究。


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