1、设计思路。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文转炉炼钢静态配料数学模型的建立配料模型分析联峰钢铁公司目前转炉配料制度主要依靠人工经验实现，中心化验室首先检验辅料成分，并将检验结果送至配料处，配料处根据检验结果和配料经验决定新炉次的炉料加入量，这种配料制度容易造成资源浪费，不利于炉渣的形成，影响钢水质量。针对联峰公司现在配料完全依靠人工经验配料的问题，建立个有效的配料模型是非常必要的。本文依据物料平衡和热平衡原理，建立转炉炼钢静态配料数学模型包括造渣剂计算方程供氧量计算方程和冷却剂计算方程，根据造渣制度指炉渣碱度铁水的重量铁水成分造渣原料的成分目标钢水的碳含量和温度，计算生石灰加入量白云石加入冷却剂加入量以及供氧量。可以使得炼钢操作工人在吹炼过程中有个基本的加料和吹氧准则。综上所述，静态配料。
2、根据物料平衡与热平衡原理，静态配料模型建模过程如下整理原始数据主要包括转炉公称容量，铁水温度及铁水成分，废钢渣钢成分冷却剂成分和溶剂成分。通常在转炉吹炼过程中，高炉炉渣废钢泥土以及转炉炉衬等物质不参与炉内化学反应，可视为固定值进入炉渣。确定转炉造渣制度造渣制度是确定合适的造渣方法单渣法双渣法留渣法渣料的种类渣料的加入数量和时间及加速成渣的措施。联峰公司目前使用单渣法去除杂质，因此，需要对渣量进行半经验计算，然后确定溶剂加入量及渣量。确定物料平衡物料平衡主要为入炉铁水辅料和氧气与钢水烟尘炉渣等的质量平衡，主要为铁元素质量平衡。热平衡的确定根据钢水温度的变化，确定冷却剂加入量。本文使用经验法确定静态配料模型的建立炉渣来源及作用分析转炉吹炼过程实质上是个铁水氧化的过程，铁水及废钢是转炉生产的主料。
3、制，每个工作的的设计思路如下静态配料根据物料平衡和热平衡原理，准确的计算各种辅料，主要涉及种辅料加入量计算，分别为生石灰加入量计算白云石加入计算冷却剂加入量计算，以及供氧量计算。枪位控制和供氧控制针对转炉炼钢吹炼过程完全依靠人工经验的问题，建立转炉炼钢控制模型，基于案例推理原理，设计种匹配算法搜索最优解，根据最优解和基于工艺的产生式规则调整枪位，根据钢种的类别及装入量温度成分，给出转炉炼钢枪位操作策略供氧操作和造渣料加入时间。同时为了检测控制模型的控制效果，以及联峰钢铁公司目前吹炼终点的预测完全依靠人工判断使用神经网络建立终点预测模型，输入量选为铁水重量铁水温度铁水成分造渣剂加入量冷却剂加入量和供氧量等，输出量选为钢水碳和钢水温度。选用倒命中的炉次作为样本数据，分为训练样本和测试样本，学习。
4、数学模型的输入参数为炉渣碱度铁水加入量铁水成分硅磷和硫造渣原料成分目标钢水的碳含量和温度，其输出参数为石灰加入量白云石加入量铁矿石加入量和供氧量。静态配料数学模型的结构如图所示。静态配料模型铁水加入量铁水成分造渣原料成分炉渣碱度目标钢水碳含量目标钢水温度石灰加入量白云石加入量铁矿石加入量供氧量图静态配料数学模型结构示意图静态配料模型的建模步骤分析配料是指根据冶炼的目标钢种铁水重量铁水成分铁水温度以及废钢等金属原料，计算本炉次的需要加入的生石灰加入量白云石加入冷却剂加入量以及供氧量。模型的建模依据是物料平衡和热平衡原理。物料平衡是指炼钢所以万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文原料的加入量和炼钢所以产物质量守恒。热平衡是指铁水热和吹炼过程中的化学放热与出钢钢水热冷却剂吸热烟尘散热等能量平衡关系。
5、自动化技术研究现状静态控制在转炉生产中的应用动态控制技术在转炉生产中的应用研究内容与结构安排转炉炼钢工艺流程与需求分析炼钢炼钢工艺流程分析钢铁生产流程分析转炉炼钢吹炼流程分析转炉炼钢吹炼工艺问题分析转炉炼钢控制模型分析目标分析设计思路本章小结转钢造渣剂和冷却剂的加入量。吹炼原料入炉上炉吹炼结束后，将下炉的主料加入转炉内。首先加入废钢，以除去炉内的水蒸气，防止铁水倒入时引发喷溅，然后加入铁水。降枪吹氧加造渣剂加入主料后，炉长摇正炉体，降低氧枪至开吹点般离熔池液面米，并开始吹氧，分钟后加入造渣剂总量的半，吹炼过程中炉长根据炉口火焰情况调整枪位吹氧流量和剩余造渣剂的加入时间。吹炼终点预测吹炼后期，炉长根据炉口火焰信息判断炉内吹炼情况，并决定倒时间，如果倒钢水温度及成分符合出钢标准，则出钢，否则补。
6、使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要转炉炼钢是钢铁生产过程中重要的环节，主要任务去除铁水中的杂质，获得成分和温度均合格的钢水。而吹炼终点控制是转炉炼钢的项重要操作，其自动化技术水平直接影响转炉吹炼后期钢水的质量。本文针对联峰钢铁公司吨转炉目前存在的自动化控制水平不高，配料加料时间枪位操作和供氧操作完全依靠人工经验问题，建立了转炉炼钢控制模型，解决了配料问题，同时设计了种基于规则和权值的最近邻算法，来求解最优案例，根据最优解的吹炼操作信息指导新炉。
7、氧操作完全依靠人工经验，没有规范的枪位控制模型指导吹炼，也是影响倒命中率的重要因素。吹炼终点命中率低现行吹炼终点的判断方法，完全依靠人工判断炉口火焰的形状及火焰强度，无法根据辅料加入量和吹氧量准确预测吹炼终点，因此，倒命中率完全依靠炉长的经验是否丰富，缺乏经验的炉长基本每炉次都需要补吹，而经验丰富的炉长，其倒命中率仍不足。转炉炼钢控制模型分析随着全球炼钢控制水平提高，目前国钢厂如鞍钢武钢等大容量转炉已安装副枪，实现了转炉炼钢吹炼过程的控制，而对于中小型钢厂，安装副枪的成本较高，因此针对中小容量转炉建立有效的控制指导模型是提高倒命中率及节约成本的有效选择。目标分析对转炉炼钢吹炼过程中存在的问题进行深入分析，总结出转炉炼钢控制模型的设计目标能够准确的配料根据炼钢造渣制度，确定炉渣碱度范围和炉渣。
8、理论与控制工程指导教师杨成忠教授完成日期年月万方数据万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文转炉炼钢控制模型研究研究生姚树鹤指导教师杨成忠教授年月日万方数据万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或。
9、吹氧气并根据倒钢水检测结果再加入定量造渣剂或冷却剂。出钢当钢水温度和钢水成分到底出钢要求后，炉长操控转炉，将钢水倒入钢包。出钢后，摇正炉体，往炉膛内吹入氮气溅渣护炉，吹氮时间持续约分钟。吹氩脱氧根据生产钢种的要求，往钢包内加入定量的脱氧合金，并吹入定量氩气，钢包内钢水成分到达要求后，即可进行连铸。转炉炼钢吹炼工艺问题分析根据本文作者在炼钢生产现场长期的调研，联峰钢铁公司转炉炼钢中许多重要环节完全是依靠人工经验来操作，自动化控制水平和生产效率低，主要体现在以下几方面无法准确的配料现场配料处没有建立相应铁水信息的配料模型，造渣料和冷却剂的用量都是凭借人工经验给出，无法根据铁水的信息精确的计算出各种炼钢辅料的加入量。吹炼控制缺乏有效的指导万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文吹炼过程中，枪位操作和。
10、算法选用递推最小二乘法，使用训练样本数据训练神经网络模型，最后使用测试样本检验模型预测效果。转炉炼钢控制模型对优化炉料结构预测当前钢水温度和碳含量科学操作氧枪有着重要的意义。合理的配料意味着在稳定钢水质量的前提下，减少物料的消耗，有利于钢水造渣同时控制模型根据入炉铁水信息，提供枪位操作指导决策和辅料加入指导，减少人工经验在转炉炼钢的主导地位终点预测模型通过预测当前温度和碳含量辅助炉长操作枪位，有效地提高倒命中率，减少补吹次数，有效减少耗氧量从而降低成本，为转炉安装副枪实现动态控制奠定基础。本章小结根据长期的现场调研结果，本章节详细介绍了联峰钢铁公司炼钢生产工艺和转炉炼钢吹炼工艺，总结了目前转炉炼钢吹炼工艺中存在的问题。针对存在的问题，提出建立转炉炼钢控制模型，并且分析了模型应实现的目标和模。
11、成分要求，然后结合下炉铁水重量铁水成分铁水温度，计算下炉需要加入的造渣剂重量，主要有生石灰加入量和白云石加入量。同时根据物料平衡和热平衡，计算下炉的供氧量和冷却剂加入量。能够给出有效的吹炼指导联峰钢铁公司的转炉氧枪全凭人工经验操作，操作工人的经验和精神状态对吹炼结果有重要影响。这就要求转炉控制模型能够根据钢种的要求，给出合理的枪位操作信息，炉长根据控制模型给出的枪位操作信息操作氧枪。具有较高的命中率转炉吹炼过程是个氧化放热的过程，随着供氧量供氧时间造渣料加入量冷却剂加入量的不断增加，熔池内钢水温度和碳含量不断变化，这就要求能够根据控制模型给出的吹炼指导方式，能准确的到达吹炼终点。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文设计思路根据上文分析，转炉炼钢控制模型应解决三个方面的工作配料枪位控制和供氧。
12、，其成分中的含量较高，因此，需要通过氧化反应，将各种成分降至控制范围内。为此，需要在炼钢过程中加入些造渣材料如生石灰白云石等。随着吹炼过程的进行，造渣料与铁水中等元素发生化学反应，其产物会漂浮于钢水表面，称之为炉渣。转炉生产过程中，炉渣不仅对钢铁质量产量有重要影响，而且与造渣材料与能量的消耗有着紧密联系，练好钢，首先要练好渣，合理的造渣控渣对于节约成本提高钢铁质量有极为重要的意义。炉渣的来源主要有下几个方面金属料中元素的氧化产物等造渣料未参与化学反应的成分及杂质转炉炉衬。目前比较现行的造渣制度有单渣法双渣法留渣法，其中单渣法在国内钢厂使用比较普遍，联峰钢铁公司使用单渣法造渣，单渣法有如下优点吹炼过程只造次渣，吹炼过程不倒渣不扒渣万方数据硕士学位论文题目转炉炼钢控制模型研究研究生姚树鹤专业控。
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