一、莱钢50t电炉炉壁碳—氧喷吹系统的研究与应用(论文文献综述)
姚柳洁[1](2021)在《300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究》文中研究说明随着人们对高品质钢需求的提高,使得转炉炼钢技术及冶炼设备均得到长足的发展。现代转炉炼钢过程已由传统转炉冶炼功能逐步向单一化发展,即仅执行单一功能,此工艺的核心是利用两个转炉(脱磷转炉与脱碳转炉)对预脱硫铁水分别执行脱磷和脱碳操作,这有利于缩短冶炼周期、提高钢水质量、降低金属料消耗及能耗。脱碳转炉的主要任务为:对脱磷转炉所生产的半钢铁水进行脱碳和升温,因此,其熔池升温速度快、碳氧反应剧烈、炉衬侵蚀速度较快,最终导致随炉龄的增长,脱碳转炉炉型变化较大、底吹元件供气能力不稳定。基于此,本文结合实际测厚数据,对不同炉役阶段熔池流动特性变化展开研究,并提出非均匀底吹供气模式;与此同时,目前在超音速氧气射流的研究过程中,未考虑炉气及其成分对超音速射流特性的影响,因此,本文针对高温变气氛环境条件下,对超音速射流特性展开研究。本文基于数值模拟及冷态物理模拟研究方式,分别对超音速射流特性、不同炉役阶段熔池流动特性变化规律、非均匀底吹供气模式对熔池动力学条件的影响进行系统性研究。建立可压缩、非等温及三维全尺寸氧气射流流动的数学模型,研究高温变气氛环境条件下,超音速氧气射流的流动特性,分析射流径向及轴向的动力学参数分布特征,结果表明:氧气射流经过高温炉气作用于熔池液面的过程中,氧气将与炉气中的可燃气体发生燃烧反应,随着反应的发生,超音速射流的速度分布、密度分布、动压分布等均发生改变,并且射流动力学参数的径向分布符合“高斯分布”。随着炉气中一氧化碳体积分数的增加,射流边界在径向的扩展速率增大、射流边界层处涡量增大、高速区面积增大。在300t转炉的纯底吹熔池流动特性研究过程中,建立相似比例为1/7的冷态物理实验平台;建立三维全尺寸、两相流数学模型。在纯底吹物理模拟实验过程中,对底吹元件个数、底吹元件位置、底吹布置模式,展开系统性研究,结果表明:对于300t纯底吹转炉,熔池混匀时间与单管底吹流量之间存在指数关系t=49.74+99.06×exp/(-q底/0.30),并且四个布置在0.45D位置的底吹元件对熔池的搅拌能力最强。在纯底吹数值模拟研究过程中,对熔池内速度分布、钢液流动特征等进行分析,结果表明:熔池的流动特征及速度分布,不仅与底吹元件位置有关,而且与底吹流股所具有的能量存在联系;炉衬侵蚀严重的位置主要集中在炉底的底吹元件周围以及钢液面附近;在非均匀底吹供气模式研究过程中,发现当一个底吹元件供气能力减弱时,熔池流动性变差,通过调整其相邻及对角线位置处的底吹元件供气能力,熔池的动力学条件可得到一定程度的改善。建立底吹流股与钢液之间的能量传递模型,其关系式为:Wi=(1-α)iW0+1-(1-α)/α·F·h在300t转炉的复吹熔池流动特性研究过程中,建立相似比例为1/7的冷态物理实验平台;建立三维全尺寸、“气-渣-金”三相流数学模型。研究不同复吹方案及不同复吹工艺条件下,气体流股与熔池交互过程中呈现的特征现象,探究熔池流动特性变化。结果表明:当复吹流量增大时,炉内金属熔体泡沫化程度提高、冲击深度及冲击面积增大及炉衬侵蚀程度加剧,其中底吹元件附近、渣线位置以及飞溅泡沫渣作用的炉衬位置处侵蚀较为严重;随着炉龄的增长,钢液动力学条件逐渐变差、炉衬侵蚀程度逐渐加剧,并且炉衬侵蚀的数值模拟结果与实际生产测厚结果吻合良好。基于以上理论分析及实验室研究,开展300t脱碳转炉工业试验。结果表明:实际转炉炼钢过程中,吹炼平稳、返干期缩短、“喷溅”次数大幅度降低,冶炼周期与吹炼时间分别缩短6.92%与7.64%;冶炼终点控制水平提高,具体为:全炉役平均碳氧浓度积为0.00198%、终渣全铁含量为17.41%;当补炉工艺规律地应用于实际生产时,炉底残厚与炉龄之间存在明显的线性关系:y=1195.88-0.5274x(300≤x<500)及 y=1055.92-0.1545x(500 ≤ x<4000)。
江典蔚[2](2020)在《基于机器学习的RH精炼炉模型开发与应用》文中研究表明随着科技的发展与时代的进步,真空精炼产品层出不穷。为了更好的迎接中德合作的工业4.0的到来,各种工业生产对当前材料的要求也是越来越高。为了控制成本,提升产品质量,人们相继生产出各式各样的真空精炼产品,其中RH以其处理效率高、处理量大以及精炼效果杰出的特性迅速成为真空精炼技术的主流,专程为现代化钢铁企业生产特殊钢,尤其是超纯净钢。本文基于武汉某钢厂多年的运行数据与经验,在印度比莱(Bilai)国家钢铁厂进行炼钢设备建设与参数辅导,并加入智慧炼钢精炼过程控制系统模型,主要包括温度预测模型、合金加料成本优化模型、碳含量预测模型,本文主要研究内容和结论如下:针对温度模型,先筛选出影响温度程度较高的因素,基于该因素采用多元线性回归法进行建模、处理和预报,分析出该方法没有将定量分析与定性分析相结合的缺点,又选用了案例推理法,但该方法平均化了影响因素的作用权值,在此基础上又考虑使用粒子群优化权值,终于将精度提高,并用于实际生产。对于合金加料模型,先建立合金元素收得率动态库,后根据钢水信息、料仓数据与实际生产要求,采用线性回归法进行处理,虽能满足钢种元素成分需求,但其运行环境较苛刻,还存在目标可控元素仅控制到元素目标下限值等缺陷,再采用非线性规划法来进一步优化建模方式,使元素更接近目标值,成本也得控制。对于脱碳处理模型,先分析脱碳热力学和各影响因素,再通过现有历史数据来训练BP神经网络模型,分析其层数对模型精度的影响筛选出最优结构,但考虑到脱碳反应在不同时间段的速率不同,因此使用遗传算法对该时段进行划分,最终得到脱碳曲线。
冯国良[3](2017)在《基于NSGAⅡ算法的电弧炉优化配料模型研究》文中提出作为冶金生产的先行环节,入炉料结构合理与否关系到整个冶炼工艺、生产成本、电极消耗、产品质量和节能减排等实际问题。不合理的配料往往会造成冶炼周期延长、电耗和设备损耗加大,并且使精炼期钢水成分调整的难度增加,更甚者会产生废品影响正常工业生产。此外,我国钢铁企业的吨钢可比能耗与世界先进水平尚有较大差距,并且随着钢铁工业的转型,如何在开发新的入炉料和满足电弧炉实际生产工艺前提下核算入炉料量,达到合理出钢要求,实现低成本、低能耗生产成为当下亟待解决的问题。因此,对电弧炉配料模型进行研究具有十分重要的意义。本文在充分考虑电弧炉实际生产工艺和入炉料特点的前提下,以冶金实际生产中的物料平衡、能量守恒和冶金过程的物理化学反应以及冶金热力学及动力学的研究为切入点,综合冶炼工艺中有利于节能降耗的基本理论知识,根据多目标优化理论以及Pareto占优的概念建立起一个多目标的配料数学模型。针对目标函数的确立问题,考虑到冶金生产中节能降耗的生产实际,通过引入载能体的概念并结合能耗的c-g分析法,本文建立起一个基于最低吨钢能耗的目标函数,并与最低成本一起构建配料模型的目标函数。针对模型约束条件的优选问题,即如何找到影响冶金配料的关键性约束条件确保模型的合理性,本模型将约束条件分为基于物料平衡、能量守恒的约束和基于实际生产的工艺条件并有利于节能降耗的约束两大类。其中,基于物料平衡、能量守恒的约束主要分为:许用量约束、成分约束、总量约束、能量平衡约束、渣量平衡约束五项。基于工艺条件并有利于节能降耗的约束主要包括:碱度约束、供氧量、焦炭配加量和铁水配加量四项。鉴于NSGAⅡ在求解多目标优化模型的成功应用并且算法本身收敛性好、准确性高、复杂度低等突出优点,本模型基于该算法进行求解。为保证算法的优化效果采用另一经典多目标优化算法SPEA2进行求解,并在种群分布多样性、算法收敛性、求解效率、解集的准确性等方面做对比。仿真结果表明:NSGAⅡ算法较SPEA2算法对本模型的求解有更好的求解效果,得出的Pareto最优前端更加优秀,而SPEA2算法优化效果并不明显。算法产生的一组Pareto最优解集为指导配料生产提供决策支持,具有实际意义。为使配料优化模型易于推广和应用,本文基于可视化程序,数据库接口等实现配料系统的开发和设计。设计的优化配料系统在window平台运行稳定,可以实现库存信息管理、配料方案选优和历史配料数据查询等功能。系统操作方便、界面友好,具有一定的实用性和推广价值。
杨凌志[4](2015)在《EAF-LF炼钢工序终点成分控制研究》文中研究指明电弧炉炼钢是钢铁产业向绿色制造发展的重要工艺路径。钢液的成分控制是电弧炉炼钢冶炼过程的关键。目前电弧炉炼钢过程成分控制各环节通常是孤立的处理分析,未能考虑各个工序成分控制的关系与相互影响。高的铁水比例给电弧炉原料带来了大量碳,提高了电弧炉炼钢供氧脱碳的强度,进而也提高了电弧炉终点碳的精确控制的难度,也对精炼过程的氧含量以及合金成分控制提出了更高的要求。电弧炉炼钢技术的发展与转炉炼钢过程的控制技术的成熟,为电弧炉炼钢的模型控制创造了条件。本论文研究的意义在于实现EAF-LF炼钢工序成分精确控制,建立EAF-LF炼钢工序终点成分控制模型。本论文首先将EAF-LF炼钢流程作为一个整体,重新修正电弧炉与LF炉物料计算模型,获得不同铁水比例条件下,符合当前EAF-LF炼钢流程冶炼状况的物料模型。通过分析研究EAF-LF炼钢工序成分变化情况,从而得出成分控制优化的方向。本论文针对电弧炉终点碳的控制,通过基于供氧量与炉气分析的方法研究脱碳反应,并在冶炼终点时运用神经网络的方法提高电弧炉终点碳含量控制精度。BP神经网络预测在精度±0.025%的范围内,达到了89%,能够满足终点碳控制的要求。本论文针对LF炉精炼合金成分的控制,通过建立合金元素收得率动态库,运用两阶段单纯形算法建立了合金加料优化模型。通过模型在线实验运行,合金优化模型得出了不同钢种的合金收得率,提高了不同钢种炉次合金加料的准确度。通过优化合金配料,不同钢种的合金加料成本降低6.76%-11.40%,平均降低了9.74%。通过对电弧炉终点碳控制与LF炉合金成分控制的优化研究,得出了符合当前实际冶炼状况的EAF-LF炼钢工序成分精确控制方法。以成本最优为目标,将脱氧工艺与合金加料工艺进行优化,得出不同钢种冶炼LF炉座包合理控制的氧含量计算方法。通过以上研究,得出EAF-LF炼钢工序成分精确控制的方法,并结合冶炼成本,建立EAF-LF炼钢工序终点成分控制模型。模型在线实验运行取得了稳定钢液终点成分与合金加料成本的效果,运行结果表明:电弧炉终点C元素的标准差降低0.010%-0.050%;对于LF炉精炼终点成分,C元素的标准差降低0.001%~0.005%,Si元素的标准差降低0.001%-0.022%,Mn元素的标准差降低0.002%-0.007%,Cr元素的标准差降低0.002%-0.005%,Mo元素的标准差降低0.001%-0.002%;总的吨钢水合金料成本标准差降低0.753-21.225元。
刘雁宇[5](2013)在《交流电弧炉多模态电极控制系统的研究及应用》文中认为交流电弧炉是冶金工业中的重点耗能设备之一,其耗电量约占各钢厂总耗电量的一半以上。我国是能源紧缺国家,尤其是电能,许多钢厂皆因电费在产品成本中所占比例过高而失去市场竞争优势。电极调节器是电弧炉的核心控制系统,它通过控制电极高度来控制电弧长度,从而起到调节输入功率之目的,其性能的优劣直接影响钢水产量、质量和电能的消耗。因此,对电弧炉电极控制系统进行研究具有重要的经济意义。本文从电弧炉控制对象的特性及各冶炼期工艺的特点和机理出发,总结了其对电极控制器性能的影响,指出了采用传统单一的恒阻抗控制策略的电极控制器无法适应不同冶炼工况的要求,本文以100T电弧炉为例,给出了多模态划分的方法,并在此基础上提出了一种多模态控制方法,该方法融合了恒阻抗控制、模糊控制和PID控制各自的优点,通过在线辨识当前炉况,系统能够自动选用最优的控制策略。通过系统仿真及实际控制效果的对比测试,验证了多模态控制策略的有效性,可为电极调节系统优化设计提供理论依据及模型参考。
吴明洋,闻一帆,刘永昌,谷昊,于辉[6](2013)在《莱钢50t电炉炉壁集束氧枪应用实践及工艺优化》文中研究表明莱钢与北京科技大学合作对50t电炉供氧技术进行了系统研究和改进,先后采用了炉门水冷碳氧枪、电炉炉壁集束氧枪、二次燃烧、电炉用氧模块化控制等技术,用氧技术的进步,支撑了50t电炉高比例热装铁水冶炼工艺,提高了电炉生产效率和氧气利用率,使冶炼电耗、电极消耗等消耗指标大幅降低,取得了良好的冶金效果和经济效益。
朱荣,何春来[7](2012)在《电弧炉炼钢装备技术的发展》文中提出本文从电弧炉炼钢装备技术出发,介绍并分析了近年来电炉炼钢相关设备技术发展情况。并指出电炉炼钢装备技术的发展主要是朝着信息化及智能化发展。与终点控制相关的电弧炉炉气在线分析系统、能源输入数据分析及集成优化控制将成为今后电炉装备技术发展的趋势。
刘华琦[8](2011)在《基于案例推理的电弧炉冶炼过程用氧量优化研究》文中提出电弧炉炼钢具有钢液温度能灵活掌握、热效率高、设备简单、工艺流程短等优点,再加上充足的废钢资源以及环保意识的加强,因而世界各国都在稳步地发展电炉炼钢。为满足高效连铸的节奏要求,现代电弧炉炼钢工艺的发展都是围绕着缩短冶炼周期和降低电耗进行的,基本思路是充分利用冶炼过程的物理热和化学热。为此,电弧炉炼钢的热装铁水比不断增加,冶炼用氧量也随之大幅度提高。本文首先在综述了电弧炉炼钢用氧技术的基础上,分析了电弧炉炼钢过程的特点,将案例推理方法引入到电弧炉吹氧量的优化控制中,提出了基于案例推理的电弧炉用氧量优化方法;根据冶炼周期最短的原则,按照电弧炉炼钢的工艺要求,分析了电弧炉合理的用氧制度。在综合考虑用氧制和炼钢工艺的基础上,将电弧炉的冶炼过程划分为起弧和穿井及电极上升不吹氧阶段、穿井及电极上升吹氧助熔阶段、熔化末期吹氧助熔阶段和熔化末期吹氧升温阶段。进一步地,基于这种阶段的划分,分别针对每个阶段吹氧操作的特征建立了用氧量优化案例,设计了整个案例推理算法,包括新问题特征提取和描述,相似案例检索,案例重用,案例存储等。本文最后对基于案例推理的吹氧量优化进行了仿真,结果表明本文所建立的基于案例的用氧制度能够根据冶炼进程匹配给出用氧量,使冶炼过程中氧气的喷吹更加合理,在缩短了冶炼周期的同时,降低了吨钢电耗,避免了氧气的过度浪费,改善了冶炼效果。
李展[9](2011)在《基于经济指标的电弧炉工艺优化模型研究》文中研究表明电弧炉因其热效率高、可回收利用废钢等优点已成为现代大规模炼钢的主要方法之一。然而,电弧炉炼钢也同时存在着耗电量高、工艺复杂等一系列的问题。以往对电弧炉炼钢的研究通常集中在工艺指标的精细化控制领域,无法满足钢铁企业在保证工艺质量的前提下,降低物料成本、缩短冶炼时间、提高生产效率的要求。本文以电弧炉炼钢工艺为研究对象,首先研究了电弧炉炼钢的工艺流程并对流程中的难点进行了分析。接下来,针对流程中的难点,根据炼钢流程中的物料平衡、化学平衡和能量守恒原理,归纳总结了基于工艺指标的控制模型。然后以控制模型为基础,结合最优化理论建立了基于经济指标的工艺优化模型,并用遗传算法设计对模型实现了求解。最后,对工艺流程中传统的基于线性规划的配料模型进行了改进,结合模糊数学相关知识建立了基于柔性约束的配料优化模型,并通过实例验证了模型的合理性。
陈兴华,周剑[10](2010)在《集束氧枪技术在南钢100t电炉上的转化》文中研究表明南钢电炉厂通过对设备方案的重新设计和工艺制度的调整,实现了集束射流技术的转化,充分发挥了集束氧枪的功效,技经指标得到大幅优化。
二、莱钢50t电炉炉壁碳—氧喷吹系统的研究与应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、莱钢50t电炉炉壁碳—氧喷吹系统的研究与应用(论文提纲范文)
(1)300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 转炉炼钢技术发展概况 |
2.1.1 底吹转炉炼钢法的发展 |
2.1.2 氧气转炉炼钢法的发展 |
2.1.3 顶底复吹转炉炼钢法的发展 |
2.2 转炉内多相流的研究 |
2.2.1 转炉内流体力学研究体系 |
2.2.2 转炉内多相流传输行为研究方法 |
2.3 转炉熔池流动特性研究现状 |
2.3.1 转炉熔池流动特性物理模拟研究 |
2.3.2 转炉熔池流动特性数值模拟研究 |
2.4 炉衬侵蚀规律研究现状 |
2.4.1 炉衬侵蚀机理 |
2.4.2 炉衬侵蚀影响因素及维护技术的发展 |
2.4.3 激光测厚技术的应用 |
2.5 研究目的及内容 |
2.5.1 课题来源及意义 |
2.5.2 研究内容及方法 |
2.6 创新点 |
3 高温变气氛环境超音速射流特性研究 |
3.1 几何模型及数学模型的建立 |
3.1.1 几何模型及空间离散化 |
3.1.2 模型假设 |
3.1.3 控制方程 |
3.2 数值求解 |
3.2.1 边界条件及数值求解 |
3.2.2 网格无关性测试 |
3.3 高温环境射流特性模拟结果及分析 |
3.3.1 射流速度分布 |
3.3.2 射流动压分布 |
3.3.3 射流湍动能分布 |
3.4 高温变气氛环境射流特性模拟结果及分析 |
3.4.1 射流速度分布 |
3.4.2 射流动压分布 |
3.4.3 射流涡量及密度分布 |
3.5 本章小结 |
4 非均匀底吹供气模式对熔池流动特性变化的研究 |
4.1 物理模拟的实验原理 |
4.1.1 物理模拟的基础理论 |
4.1.2 几何相似与参数确定 |
4.1.3 动力相似与参数确定 |
4.2 数学模型的建立及数值求解 |
4.2.1 几何模型及数学模型的建立 |
4.2.2 数值求解 |
4.3 实验方法及方案设计 |
4.3.1 实验方法 |
4.3.2 转炉纯底吹实验方案 |
4.4 均匀底吹供气模式对熔池流动特性的影响研究 |
4.4.1 均匀底吹供气模式物理模拟结果 |
4.4.2 均匀底吹供气模式数值模拟结果 |
4.4.3 底吹流股与金属熔体间能量传递研究 |
4.5 非均匀底吹供气模式对熔池流动特性的影响研究 |
4.5.1 非均匀底吹供气模式物理模拟结果 |
4.5.2 非均匀底吹供气模式数值模拟结果 |
4.6 本章小结 |
5 全炉役复吹转炉熔池流动特性规律研究 |
5.1 实验参数及方案的确定 |
5.1.1 物理模拟实验参数的确定 |
5.1.2 数学模型的建立及数值求解 |
5.1.3 转炉复吹实验方案 |
5.2 复吹转炉熔池流动特性的研究 |
5.2.1 复吹转炉熔池流动特性的物理模拟研究 |
5.2.2 复吹转炉熔池流动特性的数值模拟研究 |
5.3 全炉役复吹转炉熔池流动特性的数值模拟研究 |
5.4 本章小结 |
6 工业试验研究 |
6.1 冶炼工艺制度 |
6.1.1 转炉及氧枪喷头参数 |
6.1.2 底吹布置及供气参数的确定 |
6.2 复吹工艺优化后冶金效果分析 |
6.2.1 冶炼周期及喷头寿命分析 |
6.2.2 终点钢水碳氧浓度积分析 |
6.2.3 炉渣全铁分析 |
6.3 炉衬演进规律探究 |
6.4 试验过程中,出现的问题及应对措施 |
6.4.1 底吹非均匀供气模式的应用 |
6.4.2 顶吹流量与氧枪喷头寿命关系的探索 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)基于机器学习的RH精炼炉模型开发与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 背景 |
1.1.2 意义 |
1.1.3 RH简介 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文的应用场景与研究内容 |
1.3.1 应用场景 |
1.3.2 研究内容 |
第2章 温度预测模型 |
2.1 系统模型的建立 |
2.1.1 影响因子筛选 |
2.1.2 影响因子分析 |
2.2 多元线性回归温度预测法 |
2.2.1 方法概述 |
2.2.2 方法使用与预测结果分析 |
2.3 案例推理温度预测法 |
2.3.1 方法概述 |
2.3.2 方法使用与预测结果分析 |
2.4 粒子群优化案例推理温度预测法 |
2.4.1 方法概述 |
2.4.2 方法使用与预测结果分析 |
2.5 模型实际应用情况 |
2.5.1 计算流程 |
2.5.2 模型运行状态 |
2.6 本章小结 |
第3章 合金加料成本优化模型 |
3.1 系统模型的建立 |
3.1.1 合金元素收得率动态库的建立 |
3.1.2 过程控制系统结构 |
3.2 线性规划合金加料法 |
3.2.1 方法概述 |
3.2.2 方法使用与预测结果分析 |
3.3 非线性规划合金加料法 |
3.3.1 方法概述 |
3.3.2 方法使用与预测结果分析 |
3.4 模型实际应用情况 |
3.4.1 计算流程 |
3.4.2 模型运行状态 |
3.5 本章小结 |
第4章 碳含量预测模型 |
4.1 系统模型的建立 |
4.1.1 脱碳反应热力学 |
4.1.2 脱碳的影响因素 |
4.2 BP神经网络预测碳含量 |
4.2.1 方法概述 |
4.2.2 方法使用与预测结果分析 |
4.3 遗传算法预测碳含量 |
4.3.1 方法概述 |
4.3.2 方法使用与预测结果分析 |
4.4 模型实际应用情况 |
4.4.1 计算流程 |
4.4.2 模型运行状态 |
4.5 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 特色与创新点 |
5.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(3)基于NSGAⅡ算法的电弧炉优化配料模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.1.1 课题研究背景介绍 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 国内研究现状概述 |
1.2.2 国外研究现状概述 |
1.2.3 本文研究内容和方法概述 |
1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
第二章 电弧炉生产工艺和设备介绍 |
2.1 电弧炉发展历史及生产设备和工艺 |
2.1.1 电弧炉炼钢发展历史 |
2.1.2 现代电弧炉生产设备 |
2.1.3 现代电弧炉工艺特点 |
2.2 电弧炉传统配料过程和能耗分析方法 |
2.2.1 电弧炉基本炉料结构 |
2.2.2 传统电弧炉配料方法 |
2.2.3 钢厂能耗特点及分析方法 |
2.3 小结 |
第三章 电弧炉优化配料模型的建模 |
3.1 炉料结构建模研究 |
3.1.1 优化炉料结构的基本思想 |
3.1.2 炉料优化模型的理论依据 |
3.2 炉料结构优化模型的建立 |
3.2.1 炉料优化模型的目标函数 |
3.2.2 炉料优化模型的约束条件 |
3.3 小结 |
第四章 NSGAⅡ算法在优化配料模型中的应用 |
4.1 多目标优化算法和约束处理技术介绍 |
4.1.1 多目标优化算法介绍 |
4.1.2 约束处理技术介绍 |
4.2 模型算法详细介绍和测试函数仿真 |
4.2.1 NSGAⅡ算法介绍 |
4.2.2 SPEA2算法介绍 |
4.2.3 测试函数及仿真 |
4.3 优化配料的实现 |
4.3.1 实际配料建模 |
4.3.2 模型算法设计及仿真 |
4.3.3 算法性能检验 |
4.4 小结 |
第五章 配料系统开发与实现 |
5.1 软件开发技术 |
5.1.1 面向对象技术 |
5.1.2 可视化技术 |
5.1.3 接口技术 |
5.2 软件开发工具介绍 |
5.3 系统构成与实现 |
5.4 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 研究工作展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(4)EAF-LF炼钢工序终点成分控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 电弧炉炼钢介绍 |
2.1.1 电弧炉炼钢简介 |
2.1.2 国内外电弧炉炼钢发展状况 |
2.2 电弧炉炼钢技术发展的状况 |
2.2.1 供电技术 |
2.2.2 供氧喷吹技术 |
2.2.3 底吹搅拌技术 |
2.2.4 炉料结构优化技术 |
2.2.5 余热利用技术 |
2.3 炼钢过程成分控制研究 |
2.3.1 转炉炼钢成分控制研究 |
2.3.2 电弧炉炼钢控制模型研究 |
2.3.3 成分控制模型的算法研究 |
2.3.4 LF炉合金加料优化的算法研究 |
2.3.5 国内外相关研究状况 |
2.4 研究背景、研究内容及方法 |
2.4.1 课题研究的背景 |
2.4.2 研究的内容 |
2.4.3 研究的方法 |
2.4.4 论文创新点 |
3 EAF-LF炼钢工序成分变化状况研究 |
3.1 EAF-LF炼钢工序物料收支状况研究 |
3.1.1 EAF-LF炼钢工序主要反应的理论研究 |
3.1.2 不同铁水比例下的EAF-LF炼钢工序物料平衡研究 |
3.2 成分变化状况研究 |
3.3 小结 |
4 电弧炉终点碳控制研究 |
4.1 基于供氧量的脱碳反应研究 |
4.1.1 基于供氧量的脱碳反应理论基础 |
4.1.2 脱碳反应中的氧气利用系数研究 |
4.2 基于炉气分析的脱碳反应研究 |
4.2.1 炉气分析研究 |
4.2.2 基于炉气分析的电弧炉脱碳反应研究的理论基础 |
4.3 两种脱碳反应研究的对比分析 |
4.4 采用BP神经网络方法预报终点碳含量的研究 |
4.4.1 BP网络结构 |
4.4.2 神经网络集成 |
4.4.3 神经网络训练策略 |
4.5 效果分析 |
4.5.1 BP神经网络终点预报分析 |
4.5.2 脱碳反应研究与BP神经网络方法对碳含量预测的集成分析 |
4.6 小结 |
5 LF炉合金成分控制研究 |
5.1 合金元素收得率动态库的研究 |
5.2 合金优化模型 |
5.2.1 优化模型原理 |
5.2.2 合金优化模型简介 |
5.3 模型效果及分析 |
5.3.1 收得率动态库建立的效果 |
5.3.2 合金优化的效果 |
5.4 小结 |
6 EAF-LF炼钢工序成分控制的优化研究 |
6.1 钢液氧含量影响因素研究 |
6.1.1 电弧炉出钢钢液氧含量影响因素研究 |
6.1.2 LF炉座包钢液氧含量预测研究 |
6.2 元素收得率影响因素研究 |
6.2.1 电弧炉工序元素收得率影响因素研究 |
6.2.2 LF炉精炼工序元素收得率影响因素研究 |
6.3 脱氧工艺对合金成分控制的影响研究 |
6.4 EAF-LF炼钢工序成分控制的集成 |
6.5 小结 |
7 EAF-LF炼钢工序终点成分控制模型研究 |
7.1 模型建立的理论基础与设计方案 |
7.1.1 理论基础与主要内容 |
7.1.2 网络结构及配置 |
7.1.3 模型开发工具 |
7.2 模型功能构成的模块 |
7.2.1 数据采集模块 |
7.2.2 成本监控与计算模块 |
7.2.3 电弧炉终点碳控制模块 |
7.2.4 合金加料优化模块 |
7.2.5 成分监控与预报模块 |
7.2.6 工艺指导模块 |
7.2.7 数据维护与查询模块 |
7.3 EAF-LF炼钢工序工艺优化研究 |
7.3.1 基于终点碳控制的电弧炉炼钢工艺优化 |
7.3.2 基于合金成分控制的LF炉精炼工艺优化 |
7.4 模型优化效果分析 |
7.4.1 电弧炉终点碳控制优化效果分析 |
7.4.2 LF炉合金成分控制优化效果分析 |
7.4.3 合金加料优化效果分析 |
7.5 小结 |
8 结论 |
参考文献 |
附录A |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)交流电弧炉多模态电极控制系统的研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 电弧炉炼钢技术的发展概况 |
1.3 传统电弧炉炼钢工艺流程 |
1.4 电极控制系统的国内外研究及发展现状 |
1.4.1 控制系统结构的演变 |
1.4.2 电极控制理论的发展历程 |
1.5 本课题研究的目的及主要内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 电极控制系统控制对象特性研究 |
2.1 电弧的结构及物理特性 |
2.2 电弧炉电弧的伏安特性 |
2.3 控制对象特性对电弧炉电极控制系统的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 电极控制系统的结构及工作原理 |
3.1 电极控制系统的机械结构 |
3.2 电极控制系统的液压系统 |
3.2.1 液压泵组的构成及工作原理 |
3.2.2 阀台总成的构成及工作原理 |
3.3 电极控制系统的电气系统 |
3.3.1 高压供电系统 |
3.3.2 主回路计量保护系统 |
3.3.3 串联电抗器及电炉变压器 |
3.4 PLC 电极调节器的结构及工作原理 |
3.5 本章小结 |
第四章 电极控制系统的设计 |
4.1 控制系统的总体设计要求 |
4.2 电极控制方法的选择 |
4.2.1 恒电流控制方法 |
4.2.2 恒功率控制方法 |
4.2.3 恒阻抗控制方法 |
4.2.4 电极控制方法的选择 |
4.3 多模态电极控制系统的设计 |
4.3.1 恒阻抗控制 |
4.3.2 模糊控制 |
4.3.3 PID 控制 |
4.3.4 各模态间的切换 |
4.3.5 电弧电流、电弧电压数值的滤波处理 |
4.4 本章小结 |
第五章 多模态电极控制系统的仿真及实现 |
5.1 电极控制系统的建模 |
5.2 多模态电极控制系统的仿真 |
5.3 多模态电极控制系统的实现 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(6)莱钢50t电炉炉壁集束氧枪应用实践及工艺优化(论文提纲范文)
前言 |
1 50 t电炉技术参数 |
2 50t电炉的供氧技术及系统简介 |
3 优化炉壁集束氧枪布置及供氧制度 |
3.1 枪位的确定 |
3.2 炉壁氧枪布置 |
3.3 氧枪供氧控制 |
3.4 吹氧制度优化 |
4 相关工艺优化措施 |
4.1 炉料结构优化 |
4.2 泡沫渣工艺优化 |
4.3 除尘系统改进 |
5 优化后的效果 |
5.1 热装铁水比例提高 |
5.2 提高了电炉的操作安全性, 延长了炉顶三角区寿命 |
5.3 可按钢种和工艺要求准确控制电炉终点化学成分和出钢温度 |
6 结语 |
(8)基于案例推理的电弧炉冶炼过程用氧量优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 电弧炉用氧技术发展 |
1.2 电弧炉炼钢中氧气的作用及用氧技术 |
1.2.1 氧气的作用 |
1.2.2 氧气参与的反应 |
1.2.3 现代电弧炉用氧技术 |
1.3 现代电弧炉用氧制度优化 |
1.4 案例推理的思想及其在控制中的应用 |
1.4.1 案例推理的思想 |
1.4.2 案例推理在控制中的应用 |
1.5 论文主要工作 |
第2章 案例推理技术 |
2.1 案例推理的基本知识 |
2.1.1 案例推理的理论基础 |
2.1.2 案例推理的两种主要类型 |
2.2 案例推理基本过程 |
2.2.1 案例的表示与组织 |
2.2.2 案例检索 |
2.2.3 案例重用 |
2.2.4 案例修正 |
2.2.5 案例学习 |
2.3 案例推理的特点及存在的问题 |
2.3.1 案例推理的特点 |
2.3.2 案例推理存在的问题 |
2.4 案例推理的发展方向 |
2.5 本章小结 |
第3章 电弧炉用氧制度优化研究 |
3.1 电弧炉炼钢工艺 |
3.1.1 现代电弧炉炼钢过程 |
3.1.2 现代电弧炉操作工艺 |
3.2 合理的电弧炉用氧制度 |
3.2.1 起弧和穿井及电极上升不吹氧阶段 |
3.2.2 穿井及电极上升吹氧助熔阶段 |
3.2.3 熔化末期吹氧助熔和升温阶段 |
3.3 电弧炉用氧案例的建立 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于案例推理的电弧炉用氧优化 |
4.1 电弧炉吹氧量的案例推理计算 |
4.1.1 案例检索及匹配 |
4.1.2 案例重用 |
4.1.3 案例评价与修正 |
4.1.4 案例的存储与维护 |
4.2 参数选取 |
4.3 仿真分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)基于经济指标的电弧炉工艺优化模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 工艺技术的改进 |
1.2.2 自动化技术的应用 |
1.2.3 工艺控制、优化的模型研究 |
1.3 本文主要内容和结构安排 |
第二章 预备知识 |
2.1 电弧炉炼钢相关理论 |
2.1.1 电弧炉炼钢的发展历程 |
2.1.2 电弧炉炼钢设备 |
2.1.3 电弧炉炼钢工艺流程及难点分析 |
2.2 本文相关数学理论 |
2.2.1 遗传算法相关理论 |
2.2.2 模糊优化相关理论 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于工艺指标的电弧炉控制模型 |
3.1 电弧炉控制模型相关原理框架 |
3.2 电弧炉炼钢工艺指标模型 |
3.2.1 造渣原料加入量计算模型 |
3.2.2 吹氧量计算模型 |
3.2.3 溶液成分计算模型 |
3.2.4 供电量计算模型 |
3.2.4.1 炼钢能量需求分析 |
3.2.4.2 能量损失分析 |
3.2.4.3 能量供应分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于经济指标的电弧炉优化模型 |
4.1 模型的基本思路及参数确定 |
4.1.1 建模的基本思想 |
4.1.2 冶炼周期的确定 |
4.1.3 模型的基本假设 |
4.2 优化模型的建立 |
4.2.1 目标函数的确定 |
4.2.2 约束条件的确立 |
4.3 模型的求解 |
4.3.1 冶炼周期的计算 |
4.3.2 遗传算法设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于柔性约束的电弧炉配料优化模型 |
5.1 模型的设计思路 |
5.2 传统的电弧炉配料模型 |
5.3 基于柔性约束的配料模型 |
5.3.1 模型的建立 |
5.3.2 模型的求解 |
5.3.3 模型的实例验证 |
5.4 本章小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
研究成果 |
四、莱钢50t电炉炉壁碳—氧喷吹系统的研究与应用(论文参考文献)
- [1]300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究[D]. 姚柳洁. 北京科技大学, 2021(02)
- [2]基于机器学习的RH精炼炉模型开发与应用[D]. 江典蔚. 武汉科技大学, 2020(04)
- [3]基于NSGAⅡ算法的电弧炉优化配料模型研究[D]. 冯国良. 天津理工大学, 2017(10)
- [4]EAF-LF炼钢工序终点成分控制研究[D]. 杨凌志. 北京科技大学, 2015(06)
- [5]交流电弧炉多模态电极控制系统的研究及应用[D]. 刘雁宇. 上海交通大学, 2013(06)
- [6]莱钢50t电炉炉壁集束氧枪应用实践及工艺优化[J]. 吴明洋,闻一帆,刘永昌,谷昊,于辉. 特钢技术, 2013(02)
- [7]电弧炉炼钢装备技术的发展[A]. 朱荣,何春来. 2012年全国炼钢—连铸生产技术会论文集(上), 2012
- [8]基于案例推理的电弧炉冶炼过程用氧量优化研究[D]. 刘华琦. 东北大学, 2011(03)
- [9]基于经济指标的电弧炉工艺优化模型研究[D]. 李展. 西安电子科技大学, 2011(08)
- [10]集束氧枪技术在南钢100t电炉上的转化[A]. 陈兴华,周剑. 2010年全国炼钢—连铸生产技术会议文集, 2010