氬氧精煉鐵合金終點控制策略的研究.pdf

1、在當下鋼鐵冶煉尤其是鐵合金的冶煉中，產品的質量和生產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以其工藝簡單、成本低廉、操作便捷、爐體維護容易等諸多優(yōu)勢逐漸成為冶煉技術的主流。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理論和化學機理，運用先進控制策略，力求達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的國內外研究現(xiàn)狀及氬氧精煉技術的發(fā)展歷程，針對國內傳

2、統(tǒng)的鐵合金冶煉過程，對比分析了氬氧精煉技術的優(yōu)勢，并簡要介紹該技術的工藝流程。
　　在參考了冶煉不銹鋼過程及煉鋼相關專業(yè)的理論和生產實際情況后，深入研究鐵合金冶煉鉻鐵的過程機理，基于質量守恒定律、熱守恒定律、灰色生成技術，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學模型。所建模型依據某鐵合金廠現(xiàn)場實際采集數據進行參數校正和優(yōu)化，以求提高模型精度。
　　為了更好利用氬

3、氧精煉技術，在所建的數學模型基礎上，應用常規(guī)PI控制方法與推理控制方法，以關鍵變量（碳含量）及擾動均不可測的背景下，在冶煉后期，供氧設定值設定為45L/s，供氬擾動設定為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；推理控制調節(jié)時間比常規(guī)PI控制少49mi