LF精炼终点钢水温度的预报模型

采用多元回归分析方法建立了宝钢-炼钢LF精炼终点钢水温度的预报模型.应用该模型对LF精炼终点钢水温度进行预测,对预测结果进行了统计分析,结果表明该模型对LF精炼终点温度的预测误差在±10℃时的命中率达到95%.     

LF精炼终点钢水温度灰箱预报模型

LF精炼工序在炼钢过程起着调节温度的关键作用,准确预报LF精炼终点钢水温度对实际生产有重要意义.传统的LF精炼预报模型包括机理模型与黑箱模型.机理预报模型能够体现各工艺因素对终点钢水温度的影响,但由于LF精炼传热机理研究尚不完善,依靠机理模型预报终点钢水温度,难以达到预期效果;黑箱预报模型能够准确预报终点钢水温度,但不能反映精炼过程各工艺因素对钢水温度的影响,尤其当生产工艺条件发生改变时,黑箱模型在应用上会受到限制.本文以方大特钢LF精炼炉为研究对象,建立一种机理预报模型与黑箱预报模型(BP神经网络预报模型)相结合的LF精炼终点钢水温度灰箱预报模型.该模型既能反映各工艺因素对终点钢水温度的影响,又能准确预测终点钢水温度,其终点钢水温度预测误差在±5℃以内的命中率可以达到95%以上.      

LF精炼成分预报模型的开发

采用经验计算、统计回归以及基于自学习的参考炉次法,建立了LF精炼成分的预报模型,对精炼过程中及精炼终点的钢水成分进行预报。结果表明,采用经验计算结合统计回归的方法可以预报铌、钛、碳、锰等收得率稳定的合金元素含量,采用基于自学习的参考炉次法可以预报硅、铝等收得率不稳定的合金元素含量,该模型基本满足了现场生产的要求。     

涟钢LF精炼温度变化研究

采用多元回归分析方法建立了涟钢210转炉厂LF钢包炉精炼终点钢水温度的变化模型,应用该模型对LF精炼终点钢水温度进行预测,对预测结果进行了统计分析,结果表明该模型对LF钢包炉精炼终点温度的预测误差较小,能对现场产生指导意义。     

基于PCA-BP神经网络的LF精炼终点温度预测

为提高LF精炼钢水终点温度控制水平，提出了基于主成分分析（PCA）和BP神经网络的联合方法预测LF钢包炉精炼钢水终点温度。基于冶金理论和实际生产实践，选取了42CrMo钢生产过程的10个对终点温度有显著影响的因素作为预测模型的指标体系，然后借助主成分分析法对样本数据进行处理，得到了7个主成分变量，累计方差贡献率为87.24%，消除了数据之间的关联性，以此为基础，建立了基于PCA-BP神经网络的LF炉终点温度预测模型，该模型预测误差在±25℃时，模型的命中率为98.71%，模型有较好的识别能力，能够达到LF炉生产过程预测终点温度的目的。     

LF钢包炉精炼终点钢水温度的预报模型

采用多元回归分析方法建立了宝钢一炼钢厂LF钢包炉精炼终点钢水温度的预报模型，应用该模型对LF精炼终点钢水温度进行预测，对预测结果进行了统计分析，结果表示该模型对LF钢包炉精炼终点温度的预测误差在＋10℃时的命中率达到95％。     

LF钢包精炼过程控制模型开发

根据冶金机理和钢液热平衡原理,综合考虑电极供电、合金、渣料添加情况及钢包状况等因素,并结合人工神经网络算法和自学习方法,建立了LF精炼过程控制模型,包括温度预报模型和合金模型。经测试,温度预报模型在线计算值与实测值的绝对偏差在±5℃以内的比例达到了85%以上,合金模型应用后,LF钢水成分合格率从90.1%提升至94.7%,平均合金化时间由8.9 min降低到6.7 min。利用Microsoft Visual.Basic.net程序设计软件以及Microsoft SQL Server 2000数据库软件,开发了LF精炼过程控制模型软件。     

LF精炼终点成分预报模型开发

针对LF合金成分预报问题,采用参考炉次法建立了终点成分预报模型．并编制出了应用软件。从程序运行结果来看,根据钢种成分要求预报终点成分,其中碳、锰和硅的达到100％,而铝达到98％,本模型的开发对现场应用具有一定的应用前景．     

基于BP神经网络的LF精炼终点温度预测模型

通过对LF精炼过程的研究找出了对LF精炼终点温度起主要作用的工艺参数,应用BP神经网络建立了终点拟合仿真函数模型。应用现场实际测量结果与模型预测结果进行对比,温度误差小于5℃的炉次为总炉次的96.5%,温度误差最大值为8℃。     

铝镇静钢的成本最优化合金配料模型研究

当前使用的转炉出钢—LF精炼过程的合金配料方法对成本考虑不足,为此,基于钢—渣之间的热力学平衡反应机理,在满足钢种成分要求的前提下,采用单纯形法建立了铝镇静钢的成本最优化合金优化配料模型,开发了一套转炉出钢—LF精炼过程的合金化软件包。选用船板钢生产数据对模型进行离线调试,结果表明,按照模型计算结果来配加合金,吨钢成本平均可降低5元,具有可观的推广应用价值。     

单嘴精炼炉合金料加入方式及混匀特性水模型研究

根据相似理论,以80 t单嘴精炼炉1:4的水模型模拟,研究了单嘴精炼炉加合金料位置、吹气流量(2～10 L/min)、单嘴内液面高度(18.5～67.0 cm)、浸入深度(75～150 mm)、吹气位置等对混匀时间的影响。结果表明,在单嘴气体上升区对面加料混匀时间较短;吹气流量为6 L/min、浸入深度100～125 mm、单嘴内液面高度≥52 cm、在钢包底r/R=0.5位置吹气有利于混匀时间的缩短。     

LF炉渣循环利用脱硫效果试验研究

对LF炉热态渣料循环利用后脱硫效果展开试验,试验过程分循环渣中添加石灰和不添加石灰两部分进行。通过比较渣料循环后LF精炼出站钢水中硫的质量分数,取终渣样进行化学分析及计算硫容量和硫分配比,做出了对渣料循环脱硫效果的综合判断。     

RH精炼终点-中间包浇铸过程超低碳钢水增碳的影响因素

通过数据统计,分析了钢厂180 t RH精炼结束到45 t中间包浇铸过程中钢包衬、中间包涂料和覆盖剂等对MA超低碳钢水(≤0.005%C)增碳的影响。结果表明,连续浇铸第1炉增碳较大,增碳量5×10^-6~10×10^-6,其余炉次增碳量≤3×10^-6。通过第1炉缓缓加入覆盖剂控制中间包液面波动,加Al₂O₃减少钢包渣线侵蚀,减少钢包砖衬、中间包涂料和覆盖剂游离碳含量,可使RH精炼终点-中间包浇铸过程中钢水增碳量≤3×10^-6。     

LF炉精炼优质碳素结构钢的生产实践

介绍了新钢公司炼钢厂采用转炉-LF炉-连铸工艺流程生产优质碳素结构钢,采取钢包吹氲及喂丝、LF炉精炼,保护浇铸等有效措施,解决了生产中存在的质量问题与钢水流动性问题。     

降低LF精炼成本的生产实践

以生产Q235B钢为例,介绍了转炉-LF生产工艺降低精炼成本的措施。通过适当提高转炉出钢温度,精确合金料加入量,优化生产组织管理,利用LF炉钢包热态浇余循环工艺等措施,使150 t LF炉生产Q235B钢种的吨钢综合成本降低11.37元,且钢水质量未受影响。     

20CrMnTiH齿轮钢氧含量的控制实践

通过60 t LD→60 t LF→CC工艺生产20CrMnTiH齿轮钢的实践表明：转炉采用低拉增碳操作法,控制终点碳在0.05%～0.12%、温度控制在1640℃～1660℃、出钢下渣量控制小于30 mm、采用复合脱氧工艺;精炼采用Si-Al-Ca渣系,控制炉渣碱度R≥3.5,合理控制精炼节奏及吹氩模式;连铸采用全保护浇铸等一系列措施,可把氧含量控制在18×10-6以下,满足了汽车齿轮行业标准的要求,实现了齿轮钢的批量生产。     

150t 顶底复吹转炉-150 t钢包炉生产60Si2Mn(A) 弹簧钢的 工艺和质量

采用150 t顶底复吹转炉-150 t LF精炼(加铝1．2 kg／t、钡合金1．0 kg／t、Ar气搅拌、喂SiCa线)-165 mm×165 mm方坯连铸机生产60Si2Mn(A)弹簧钢。LF末期钢中氧含量为(15～25)×10^-6,残余铝含量0．020％-0．030％。铸坯的低倍组织、二次枝晶间距和电解夹杂物分析结果表明,铸坯的组织致密;钢中大部分夹杂物为尺寸≤20μm的颗粒状SiO₂、球形(Mn,Fe)O·SiO₂和MnS,说明钡合金的使用,有利于降低钢中氧含量和改变夹杂物的形态。     

Thermodynamic analysis of steel deoxidization processes during tapping and refining operations

A thermodynamic model based on the interaction parameter approach for molten metal solutions and a quasi‐chemical model for molten slags and non‐metallic inclusions was employed to analyze steel deoxidization during tapping and refining operations in a ladle furnace. This model is able to predict the mineralogical nature of non‐metallic inclusions and their amount through thermodynamics and mass balances. It was found that the addition sequence of deoxidizers during a tapping procedure influences the nature and amount of the different inclusions. Besides, the metal‐slag equilibrium is readily reached after tapping and at the end of steel treatment in the ladle furnace. The model proved to be useful for steel cleanliness assessments and the design of steel deoxidization practices.     

30t EBT电弧炉-LF-CC流程生产80Mn14钢的工艺实践

通过采用电弧炉出钢前在钢包中加入40%的锰铁,LF精炼前期调整成分,精炼中期和末期控制精炼渣碱度≥2.5,软吹氩搅拌,控制中间包钢水过热度≤35℃,连铸全程进行保护浇铸等工艺措施,贵阳特钢—炼钢厂成功进行了80Mn14钢(%:0.75～0.96C、13.00～15.50Mn、≤0.80Si、≤0.070P、≤0.030S)的30 t EBT AF-35 t LF-260mm×300mm连铸机流程生产,产品各项性能均满足标准要求。     

60t转炉-60t LF冶炼GCr15轴承钢氧含量的控制

石钢采用60 t转炉-60 t LF-150 mm×150 mm方坯连铸工艺生产GCr15轴承钢。工艺实践表明,采用高拉碳操作法,转炉平均终点碳含量为0.30%;改进工艺控制转炉出钢下渣量;LF精炼时采用CaO-SiO₂-Al₂O₃高碱度渣;连铸时钢包到中间包采用套管和吹氩保护,中间包水口使用密封垫,有效地控制了钢中的氧含量。统计表明25炉轴承钢氧含量为(6.5~11.9)×10^-6,平均氧含量为10.2×10^-6。