0Cr18Ni9不锈钢碳含量在线预报模型的开发

应用人工神经网络技术开发了0Cr18Ni9不锈钢碳含量在线预报模型。模型经过生产现场连续58炉在线验证,预报碳质量分数与实际碳质量分数误差在±0.015%之内的命中率达到89.66%。     

应用改进的神经网络模型预报转炉冶炼终点

准确预报转炉冶炼终点的钢水温度与碳含量对提高转炉终点命中率具有重要意义。针对现有多层前馈网络学习算法的不足,基于BP模型提出一种改进算法,建立了复吹转炉冶炼终点的预报模型,并与BP模型的预测结果进行了统计比较。研究表明,改进后的模型能够对冶炼终点进行良好的预报。采用单节点输出模型对终点钢水碳含量与温度分别进行预报,预测误差w(Δ[C])<±0.03%的命中率达97.22%,Δt<±12℃的命中率为94.44%。还建立了神经网络双节点输出模型对转炉终点钢水碳含量及温度同时进行预报,误差Δt<±15℃、w(Δ[C])<0.03%的双命中率为76.92%。     

改进训练方法的模糊神经网络模型预报转炉终点磷的研究和应用

根据150 t转炉的冶炼工艺和生产数据及转炉终点磷含量的影响因素,并针对现有BP网络学习算法的不足,基于BP算法提出一种改进网络训练算法,建立了基于模糊神经网络的转炉终点磷含量的预报模型。结果表明,改进后的模型预报转炉终点磷含量误差为±0．002％的命中率达68．69％,预报误差±0．004％的命中率达95．96％,磷含量的最大误差为±0．006％。     

基于副枪控制的转炉终点预测模型

利用转炉吹炼末期脱碳指数方程、热平衡和热力学方程分别建立了转炉终点碳、温度、磷和锰的预报模型.终点碳质量分数预报误差为±0.015%的命中率达到87.6%;转炉终点目标w(C)=0.03%时,温度误差范围±10 ℃的比率为85.4%;模型预报钢中w(Mn)误差在±0.02%、w(P) 误差在±0.003%范围的比率分别达到了87.0%和81.2%.建立的预报模型具有较高的精度,实现了转炉终点碳、温度、残锰和磷的同时预报,为提高转炉的终点控制命中率、减少补吹的次数、实现直接出钢打下良好的基础.     

K-OBM-S不锈钢冶炼最优配料的数学模型

用线性规划方法建立了太钢K-OBM-S法冶炼不锈钢的配料模型。模型中包括13个决策变量,最低配料成本作为模型的目标函数,一组自变量的线性等式和不等式作为约束引入,采用单纯形法对该模型进行求解。计算结果表明,在给定条件下,按建立的数学模型对S0Cr18Ni9不锈钢进行配料,可使吨钢总成本降低10%。     

基于机器学习算法的“全三脱”工艺转炉终点预测

建立精准的转炉终点预测模型对生产效率和钢液洁净度的提升尤为重要。以首钢京唐钢铁联合有限责任公司“全三脱”工艺转炉为研究对象,对历史生产数据进行皮尔逊相关性分析,得到与转炉终点温度、碳含量最相关的15个自变量。利用BP神经网络、极限学习机(ELM)和支持向量机(SVM)3种机器学习算法分别建立了转炉终点预测模型。随后选取160组新样本数据来检验3种模型的预测精度,结果表明：SVM模型下转炉终点温度、碳含量预测模型精度更高,终点温度预测误差在±15℃内的命中率为90.6%,终点碳质量分数预测误差在±0.01%内的命中率为93.8%。另外,基于支持向量机算法建立的转炉终点预测模型,全三脱工艺比常规工艺的终点温度误差±15℃内、碳质量分数±0.01%内命中率分别提高了9.1百分点和14.4百分点。     

基于IPSO-RELM转炉冶炼终点锰含量预测模型

分析了影响转炉冶炼终点钢水中锰含量的因素, 针对基于BP神经网络算法的转炉冶炼终点锰含量预测模型存在的收敛速度慢, 预测精度低等问题, 提出了一种基于极限学习机(ELM) 算法建模的新思路, 并引入正则化以及改进粒子群优化算法(IPSO), 建立了基于改进粒子群算法优化的正则化极限学习机(IPSO-RELM) 的转炉终点锰含量预测模型; 应用国内某炼钢厂转炉实际生产数据对模型进行训练和验证, 并与基于BP、ELM和RELM算法的三类模型进行比较.结果表明, 采用IPSO-RELM方法构建的模型, 锰含量预测误差在±0. 025%范围内的命中率达到94%, 均方误差为2. 18×10-8, 拟合优度R2为0. 72, 上述三项指标均显著优于其他三类模型, 此外, 该模型还具有良好的泛化能力, 对于转炉实际冶炼过程具有一定的指导意义.      

80 t转炉终点预报TSVR模型精度

 转炉炼钢是一个复杂的高温物理化学反应过程。在冶炼过程中不能连续检测钢的成分。所以,准确地预报终点的碳质量分数和温度对于提高终点命中率是非常有意义的。基于广西某钢厂80 t转炉炼钢实际生产数据,建立了终点碳质量分数和终点温度的孪生支持向量回归机(TSVR)预测模型,对100个炉次的实际生产数据进行了模型的训练,另外30个炉次的数据用于验证模型的精度。结果表明,预测误差Δω([C])≤ 0.01%的命中率为93.3%,Δt≤15 ℃的命中率为96.7%,双命中率为90%。与BP神经网络模型相比,TSVR模型的终点碳质量分数和终点温度命中率均比BP神经网络模型高。     

利用人工神经网络系统提高转炉终点碳温双命中率

以神经网络为基础开发出一套转炉冶炼终点控制模型。模型以转炉炼钢基础理论为依据,采用误差后向传播网络——BP网络为原形,对其算法进行改进,建立两个三层BP预测神经网络,选用29个输入参数,分别对终点温度和终点碳含量进行预报。通过采集现场操作数据和实际应用,碳温双命中率达到80%以上。     

基于副枪的转炉终点磷锰控制模型与脱磷优化

  分析了转炉终点磷、锰含量的主要影响因素,建立终点磷、锰含量预报与控制模型,优化转炉脱磷工艺。研究结果表明：根据副枪检测碳含量和温度值,通过数学模型预报终点磷、锰含量,在控制精度为±0.004%和±003%时,命中率分别达到89.5%和94.0%;转炉终点温度为1625～1655 ℃,终点碳w(［C］)≤0.06%的条件下冶炼w(［P］)≤0.010%的低磷钢,应将副枪点测后的供氧比例从9.0%增加到12.0%,矿石比例维持在30%以上,终渣碱度控制在3.0～3.5。     

0Cr18Ni9纯净不锈钢75t LF精炼工艺的优化

通过预处理铁水-75 t K-OBM-S-VOD-LF流程生产0Cr18Ni9纯净不锈钢。0Cr18Ni9纯净钢在LF精炼过程中,当底吹氩搅拌功率由20～40W/t降至13～21W/t,并按Ca/Al≈0.1喂入适量Ca-Si线,钢中氧含量和Al₂O₃含量分别降至30×10^-6和5×10^-6以下;金相法检验结果表明,0Cr18Ni9纯净钢板坯中夹杂物总量降低40%,≥20μm的夹杂降至5%以下。     

低温压力容器06Ni9DR钢转炉生产实践

介绍了应用顶吹氧气转炉冶炼生产06Ni9DR低温压力容器钢的过程。对转炉冶炼温度、钢水镍含量、碳含量、磷含量等工艺参数的控制进行了生产研究。实践表明,采用半钢双联法冶炼,出钢温度1 585~1 635℃、镍含量8.8%~9.3%、终点碳含量小于0.035%时,可以稳定控制06Ni9DR钢的工艺参数,终点磷含量小于0.005%。     

三步法和二步法不锈钢冶炼工艺的分析和生产实践

分析了HM DEP-KOBMS-VOD三步法(铁水脱硅和脱磷预处理-KOBMS转炉脱碳、合金化-真空吹氧脱碳)和EAF/BOF-AOD二步法(电弧炉炼300系不锈钢母液/400系钢转炉脱磷-氩氧脱碳和合金化)生产不锈钢的生产效率和成本。三步法工艺生产铬不锈钢和超低碳氮不锈钢具有生产效率高、氩气消耗低、P-Cu-Pb有害杂质含量低的优势,而EAF-AOD二步法工艺生产304、316L等铬镍不锈钢有可使用含镍生铁、不锈钢废钢、生产成本低,效率高的优势。文中介绍了太钢用三步法和二步法工艺生产的不锈钢品种结构和工艺实践。     

A Coupling Dynamic Model for Dissolution and Reduction of Chromium Ore in a Smelting Reduction Converter

 For describing and resolving the process of chromium ore smelting reduction in a converter preferably, the coupling dynamic model was established based on the kinetic models of chromium ore dissolution and interfacial reducing reaction between the slag and metal. When 150 t stainless steel crude melts with chromium of 12% are produced in a smelting reduction converter with no initial chromium in metal at 1560 ℃, the results of the coupling dynamic model show that the mean reduction rate and injection rate of chromium ore are 0091 %·min-1 and 467 kg·min-1, respectively. The foundation of the coupling dynamic model provides a reference and basis on the constitution of rational processing route for a practical stainless steelmaking.     

氮对冷变形亚稳奥氏体不锈钢1~2Crl3Mn9Ni4组织和性能的影响

在25 kg真空感应炉充氩气或大气下加氮化铬铁熔炼成不同氮含量的试验用1~2Cr13Mn9Ni4钢（/%:0.08~0.18C,0.17~0.34Si,8.11~9.27Mn,0.008~0.028P,0.007~0.032S,12.57~13.34Cr,4.05~4.65Ni,0~0.34N）。该钢经锻造、热轧成0.8 mm钢带,再进行0~45%的冷轧变形。试验研究了冷轧变形量和氮含量对该钢组织,力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,通过降碳和加适量氮可改善Cr13Mn9Ni4钢的强度和塑性;冷变形钢在敏化状态下均有不同程度的晶间腐蚀倾向;氮有利于提高亚稳奥氏体不锈钢相组成的稳定性;氮使不含稳定化元素的亚稳奥氏体不锈钢在SO₄²-介质中易于钝化,提高了在非敏化状态下的耐腐蚀性,同时明显提高了在Cl^-介质中耐点蚀性能。     

不锈钢二次精炼的新进展

分析和比较了使用不同炉料的不锈钢冶炼工艺，并详细介绍了不锈钢最近发展的二次精炼Ｋ－ＯＢＭ－Ｓ法和Ｋ－ＢＯＰ－ＫＴＢ法的设备和工艺。     

低硅高纯萤石球在不锈钢冶炼中的应用

佛冈德宇萤石球有限公司研发的新型萤石球工艺技术生产的低硅高纯萤石球(80%～90%CaF₂、≤8.0%SiO₂),因CaF₂含量高、粉化率低、不易受潮,冶炼过程可提高化渣速度,缩短冶炼时间而广泛应用于不锈钢冶炼18～60 t AOD精炼304(0Cr18Ni8)等不锈钢表明萤石球消耗量较普通萤石矿(75%CaF2)降低20%～30%,石灰用量减少0～10%,冶炼时间缩短0～15 min。     

转炉铬矿熔融还原法冶炼不锈钢母液过程的热力学

针对转炉铬矿熔融还原法冶炼不锈钢母液工艺,利用冶金热力学原理对该过程中涉及的几个重要问题进行了理论分析和计算,为在转炉中用铬矿实现钢的直接合金化的热力学可行性提供了理论依据.得到结论:①铬矿石在熔融还原转炉中是完全可以被还原的;②金属熔体中铬的活度随金属中铬质量分数的增加而增大,温度对金属铬活度的影响较小;③在1500...     

不锈钢连铸坯表面缺陷与对策

针对不锈钢中镍、铬、钛等合金元素的作用,分析了不锈钢的组成、凝固特征、高温热性能、力学性能与普碳钢的差异以及不锈钢连铸坯表面凹陷、裂纹、夹渣等表面缺陷产生的机理.重点阐述了钢水洁净度、浇铸温度、保护渣性能、结晶器振动以及液面控制等连铸工艺对表面质量的影响.结合0Cr18Ni9、2Cr13以及钛不锈钢实际生产情况,提出解决铸坯表面凹陷、裂纹、夹渣及不易除掉的深振痕等缺陷的措施与对策.     

AOD冶炼不锈钢氮合金化控制模型的研究和应用

根据氮在钢中的溶解热力学和脱除动力学理论,建立了AOD精炼氮合金化的控制模型。经45 t AOD装置精炼0Cr19Ni9N不锈钢(%:≤0.08C、18～20Cr、8～11Ni、0.10～0.16N)的应用结果表明,模型计算值与实测值吻合良好,可通过AOD氮气溶解和氩气脱除,精确控制不锈钢的N含量。