氬氧精煉鐵合金終點控制策略的研究.pdf

1、在當(dāng)下鋼鐵冶煉尤其是鐵合金的冶煉中，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率離不開金屬熔液出爐時的終點成分和終點溫度，而氬氧精煉冶煉技術(shù)以其工藝簡單、成本低廉、操作便捷、爐體維護(hù)容易等諸多優(yōu)勢逐漸成為冶煉技術(shù)的主流。為此，論文以AOD脫碳精煉爐為具體研究對象，綜合分析鐵合金冶煉過程中的熱動力學(xué)理論和化學(xué)機(jī)理，運用先進(jìn)控制策略，力求達(dá)到鐵水終點命中率的提高。
　　論文首先介紹了目前鋼鐵冶煉終點控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及氬氧精煉技術(shù)的發(fā)展歷程，針對國內(nèi)傳

2、統(tǒng)的鐵合金冶煉過程，對比分析了氬氧精煉技術(shù)的優(yōu)勢，并簡要介紹該技術(shù)的工藝流程。
　　在參考了冶煉不銹鋼過程及煉鋼相關(guān)專業(yè)的理論和生產(chǎn)實際情況后，深入研究鐵合金冶煉鉻鐵的過程機(jī)理，基于質(zhì)量守恒定律、熱守恒定律、灰色生成技術(shù)，建立了冶煉低碳鉻鐵時期的碳含量與供氧速率、碳含量與供氬速率、鐵水溫度與供氧速率、鐵水溫度與供氬速率的數(shù)學(xué)模型。所建模型依據(jù)某鐵合金廠現(xiàn)場實際采集數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)校正和優(yōu)化，以求提高模型精度。
　　為了更好利用氬

3、氧精煉技術(shù)，在所建的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，應(yīng)用常規(guī)PI控制方法與推理控制方法，以關(guān)鍵變量（碳含量）及擾動均不可測的背景下，在冶煉后期，供氧設(shè)定值設(shè)定為45L/s，供氬擾動設(shè)定為135L/s，選取了可測的中間變量（鐵水溫度）作為二次輸出，控制鐵水的碳含量輸出。通過MATLAB中Simulink模塊對該控制過程進(jìn)行描述和仿真，仿真顯示有：碳含量控制上,常規(guī)PI控制存在0.05的穩(wěn)態(tài)偏差，推理控制無穩(wěn)態(tài)偏差；推理控制調(diào)節(jié)時間比常規(guī)PI控制少49mi