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[00069093]冶炼过程模拟与终点精准控制技术
联系人： 北京科技大学
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技术详细介绍
转炉冶炼过程是一个非常复杂的高温、多相、多组元物理化学过程。同时， 由于冶炼周期短、原料品种多、吹炼过程控制难度大、高温钢水的检测难度大， 转炉炼钢终点钢水成分与温度的命中率问题长期以来一直成为转炉炼钢控制的 焦点和难点。本课题组针对转炉冶炼中高碳钢终点钢水成分和温度命中率偏低、 吹炼过程控制难度偏大的难题， 研发转炉炼钢终点精准控制技术。通过优化转炉 入炉金属料配比、提高转炉吹炼过程熔池的冶金效果、合理控制转炉炼钢的吹氧 及造渣过程、在线预报转炉吹炼过程钢水的碳含量及温度、准确预报转炉炼钢终 点的钢水成分及温度、精准控制转炉后期冶炼过程， 实现转炉炼钢终点钢水成分 和温度的精准控制。
LF 精炼过程主要包括电弧加热、气体搅拌、合成渣精炼、喷吹精炼粉剂及添 加合金元素等工序。多年来，关于 LF 精炼过程终点钢水温度与成分的精准控制 一直是 LF 精炼过程控制的焦点和难点。本课题组采用传热机理分析和 BP 神经网 络相结合的方法， 建立 LF 精炼终点钢水温度预报模型， 实现 LF 精炼终点钢水温 度的精准预报；根据 LF 精炼过程合金加料情况与初始钢水成分预报终点钢水成 分，或者利用初始钢水成分与终点钢水成分预报合金料的加入量，实现 LF 精炼 终点钢水成分和温度的精准控制。
应用介绍
主要解决转炉炼钢、 LF 精炼终点精准控制的问题，不仅要求准确控制终点 钢水的成分与温度， 而且要明晰冶炼过程涉及的多相流体流动、传热以及传质行 为，精确控制整个冶炼过程。
技术优势
(1)化学反应作用下复吹转炉熔池多相流体的流动、传热以及传质模型的 构建；
(2)转炉冶炼过程数据的准确及时采集以及转炉(无副枪) 冶炼过程模型 的建立；
(3)转炉副枪检测信息的准确性以及(基于副枪的) 转炉炼钢动态控制模 型的研发；
(4)传热机理预报模型与 BP 神经网络预报模型相结合的 LF 精炼终点钢水 温度灰箱预报模型的建立；
(5) LF 精炼终点钢水成分以及合金加入量精准预报模型的构建。
自我评价及效益分析
该技术应用于某特钢炼钢厂 60Si2Mn 弹簧钢冶炼过程， 转炉平均冶炼周期由 37.43min 降至 35.46min 转炉炼钢吨钢氧耗量从 55.74Nm3/t 降低至 53.92Nm3/t， 转炉炼钢吨钢辅料成本从 82.93 元降低至 78.73 元，吨钢合金料消耗成本从 148.75 元降低至 134.43 元， 在 2012 年 4 月-2014 年 12 月增创了经济效益 6.75 亿元。
合作方式
整体转让、技术许可
