基于推理控制的氩氧精炼铁合金终点碳控制

以氩氧精炼低碳铬铁过程为研究对象,建立了过程机理模型。运用关键输出不可测的推理控制方法,以熔池铁水温度作为二次输入,间接控制AOD炉终点铁水碳含量,提升了冶炼效果。     

基于LabVIEW的铁水温度在线监测系统的设计

将蓝宝石光纤插入AOD炉底枪主枪内,导出铁液内的光信号,通过比色法推导出铁水的比色温度并采集到计算机中,利用LabVIEW提供操作界面和显示界面,实现了铁水温度的在线数据采集、传送、分析、显示和查询功能。     

预测铁水硅含量的TGARCH模型研究

在高炉炼铁过程中,铁水硅含量是表征炉温热状态的主要参数指标．本文利用包钢6#高炉2011年连续2个月的铁水硅含量700炉生产数据,将金融领域中预测股票波动的时间序列模型用于高炉铁水硅含量的预测中,建立了铁水硅含量的时间序列预测模型．该预测模型重点考虑了炉温的波动性、非对称,性、异方差性,克服了以往炉温控制模型只针对炉况较稳定时才能预测的缺陷．因此该炉温模型预测命中率达到80％,取得较好预测效果．     

AOD炉炉衬激光测厚系统中伺服电机的控制

分析了AOD炉炉衬激光测厚系统运行机理,建立了AOD炉炉衬激光测厚系统中伺服电机的控制模型。应用了传统PID、模糊控制、模糊PID三种控制方法对AOD炉激光测厚系统中伺服电机进行控制仿真。实验表明,模糊PID控制响应时间快、超调小、抗干扰能力强。     

利用炉气分析预报AOD炉终点锰磷含量

基于测得的一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气等气体的体积分数,依据反应平衡和质量守恒定律,并结合炉气分析模型所得到的炉内氧的积累,分别建立了预测吹炼终点锰、磷含量的数学模型。通过对模型预测值和实测值进行分析比较,该模型可以预测终点的锰、磷含量,为AOD炉终点锰、磷含量的预报提供了有用的参考。     

高炉炉缸内不同死料柱状况对铁水流场的影响

铁水环流是造成炉缸侵蚀的主要原因,而导致铁水环流的主要因素是炉缸内死料柱的存在.研究高炉炉缸内死料柱位置、大小和孔隙度对铁水流场和炉底耐材切应力的影响.结果表明:当死料柱浮起减小时,自由铁水区的铁水流速加快,铁水对炉壁和炉底的冲刷和剪切力增大;当中心死料柱相对尺寸越大,对炉底和炉壁侵蚀越严重;当死料柱孔隙度减小时,铁水对炉底和炉壁的侵蚀增大.     

ControlLogix系统在AOD炉控制系统改造中的应用

结合AOD炉的运行生产工艺过程和现行控制系统,介绍了Control Logix系统的特点,并通过实例,详细、具体地叙述了其在系统改造中的应用,为提高AOD炉自动控制水平提供借鉴.     

ＡＯＤ炉炉温在线检测的研究与实现

针对AOD红外副枪测温法中多种不确定背景辐射导致的发射率波动问题,提出了基于双色测温原理和黑体等温空腔理论的底枪测温法,稳定了铁水的发射率．应用基于最小二乘法的曲线回归实现红外测温设备的现场校准,完成温度补偿．通过在样炉上的精炼实验证明底枪测温系统具有较高的精度和可重复性,可以满足实际生产的要求．     

铁水含硅量预报模型

通过高炉现场实际情况的调查研究,依据高炉基本原理、炉料在炉内的运行状况、炉顶煤气成分分析及CO对铁氧化物间接还原度的计算,提出了一个能够较早确定铁的直接还原度,进而推算铁水硅含量的模型,实现对铁水含硅量的预报.     

不锈钢AOD精炼过程数学模拟的研究:模型的应用

以文献[1]中提出的数学模型处理了奥氏体型不锈钢的AOD精炼过程,并以在18tAOD炉中生产1Cr18Ni9型钢得到的32炉数据作了检验,模型估计结果与实测值相符,该模型可为不锈钢AOD过程的工艺优化和在线实时控制提供有用的信息和可靠的基础。     

高炉铁水碳溶解度与片状石墨析出的实验研究

对昆钢高炉铁水不同条件下碳溶解度和片状石墨析出的研究表明，温度与铁水碳溶解度变化呈现较好的线性关系，生铁含硅量的增加，碳溶解度随之降低．铁水碳过饱和是片状石墨析出的必要条件，降温速度决定着片状石墨析出量和尺寸大小．昆钢高炉铁水在出铁时含碳量达饱和，运输过程中平均温降为1．5℃／min，产生大量片状石墨粉尘是必然的．     

铁水预处理过程中氮含量的变化规律

研究了在铁水预处理过程中,脱硅、脱磷、脱硫对铁水中氮含量的影响.通过进行铁水中氮溶解的平衡实验;高温炉、感应炉的脱磷脱硫联动实验;不同助熔剂对脱磷效果的比较实验,对终点氮含量进行了测定.结果表明硅含量变化、温度变化对氮含量的影响较小;碳、硫是影响氮含量的主要因素;以Al2O3替代一部分CaF2做助熔剂的渣系有一定的吸氮能力.     

铁水炉外脱硫影响因素研究

研究脱硫剂组成和加入量、脱硫反应时间、铁水初始硫含量等对铁水炉外脱硫率的影响规律,据此提出了合适的脱硫剂组成以及铁水记外脱硫操作要点。     

高炉炉缸内铁水流动特性的物理模拟

采用原型尺寸且死料柱采用冶金焦堆积而成,针对某实验高炉炉缸铁水流动特性进行水模实验,研究了出铁流量、出铁口深度以及铁水液面高度对铁水流动的影响．研究结果表明,大流量出铁时加剧了铁水对炉缸的流动冲刷,加深出铁口可以减缓这种冲刷,对高炉长寿是有益的．     

以RE2O3为变质剂生产球墨铸铁的研究

用稀土氧化物渣处理铁水，在１４５０℃下处理２０ｍｉｎ，即可冶炼出稀土含量在０．０１％￣０．０４１％范围内，碳当量ＣＥ在３．８３％￣４．９３％范围内的球墨铸铁。脱硫反应，稀土氧化物还原反应热力学条件具备。只要搅拌条件良好，都可获得成功。而铁水磷含量应当降低，以确保铸件力学性能。     

基于CO气体浓度分析预防AOD炉喷溅

利用飞行质谱技术构造的炉气分析系统,依据所测炉气流量,在线计算出炉气的CO浓度。通过CO浓度的曲线分析,采取相应的方法来预防AOD炉喷溅发生。该方法实时性好,操作简单。     

稀土元素在铁水中存在形态对铁水球化和抗衰退性能的影响

在Mg-Si球化剂处理的铁水中加人La-Ce氧化物。然后在SG 2-8-13型保温炉中按大断面铸件凝固条件进行模拟性抗衰退保温试验。由此验证稀土氧化物对铁水的球化和抗衰退性能的影响。结果表明:稀土氧化物的存在对铁水的球化和对球铁的抗衰退性能都是有害的。随球铁铁水中稀土氧化物含量的增加,球化级别下降。抗衰退时间缩短。据此提出了稀土在球铁中的存在形态对铁水球化和抗衰退作用的新认识。     

侧顶复吹AOD精炼过程的数学模拟

对不锈钢侧顶复吹AOD精炼过程的数学模拟作了进一步研究,提出了一个新的数学模型.该模型大体仍基于预研究中对该过程所作的分析和假设,但按二维复合壁的瞬态导热分析了炉体的传热,对体系作了更全面和精确的热量衡算;按实际工艺更贴切地考虑了整个精炼过程中各操作因素的影响.应用该模型于120 t AOD炉内28炉304型不锈钢的精炼,结果表明,该模型可精确估计整个吹炼过程中钢液成分和温度随时间的变化.氧化精炼期各元素间的竞争性氧化和氧的分配比,氩气搅拌和还原精炼期各氧化物的竞争性还原及其供氧率,均可用各反应的Gibbs自由能来表征和确定.对本工作条件下304型不锈钢的精炼,顶吹、侧吹和复吹脱碳过程的临界碳的质量分数(在该质量分数后,脱碳变为主要由钢液内碳的传质控制)分别在0.895%～0.942%,0.078%～0.224%,0.144%～0.255%范围内.由该模型的估计考察了一些因素对精炼效果的影响和吹炼工艺的优化.该模型可为不锈钢侧顶复吹AOD精炼过程工艺的制定和优化及实时在线控制提供有用的信息和可靠的依据.     

A OD 炉测温中自动聚焦

自动聚焦应用在温度监测中,以克服AOD炉测温过程中受距离系数的限制,实现远距离测温,避免背景辐射的影响。     

AOD炉溅渣护炉氮气流量模糊自适应PID控制

针对AOD炉溅渣护炉氮气流量控制系统中氮气流量复杂变化、非线性、时变性等问题,研究了模糊规律并应用于PID控制器。MATLAB仿真结果表明,系统具有良好的动态、静态性能。