[發明專利]一種轉爐煉鋼石灰加入量計算方法

無效

• 申請號: 200810229012.6
• 申請日: 2008-11-22
• 公開（公告）號: CN101463407A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 韓敏;王心哲
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于自動化控制技術領域，涉及轉爐煉鋼生產靜態模型的建立，特別涉及一種轉爐煉鋼生產過程中石灰加入量的計算方法。

背景技術

轉爐煉鋼生產是將鐵水降碳、升溫、降低磷硫等雜質元素含量，獲得合格鋼水的工業過程。通過頂吹氧氣將鐵水中的雜質元素氧化，加入造渣材料將雜質從鋼水中脫除。造渣制度是轉爐煉鋼生產中重要的工藝制度之一，爐渣的堿度是衡量造渣好壞的重要指標，也是影響磷、硫脫除比例的主要因素之一。堿度通常定義為爐渣中CaO含量和SiO₂含量的比值：R＝w(CaO)/w(SiO₂)。控制合適的石灰加入量、保證爐渣終點堿度對于生產出合格的鋼水至關重要。

石灰加入量計算模型屬于轉爐靜態模型的一部分。目前，針對石灰加入量計算的建模方法主要有：

基于物料平衡的經驗公式法，經驗公式法將鐵水中硅含量和工藝目標堿度作為確定石灰加入量的參考(陳忠偉，袁守謙.LD轉爐冶煉的靜態數學模型及實現[J].煉鋼，2000，16(5)：31-34)；

基于統計理論的增量回歸法，增量回歸方法以當前爐次鐵水條件與標準爐次之間的增量值為基礎計算當前爐次的石灰加入量(朱光俊，梁本川.轉爐煉鋼靜態控制優化模型[J].煉鋼，1999，15(4)：25-28)。

然而，這兩種石灰加入量計算方法無法很好地保證爐渣終點堿度滿足工藝要求，有時甚至使爐次間的爐渣堿度波動很大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種轉爐煉鋼石灰加入量計算方法，該方法通過堿度偏差估計模型預報輸入堿度與爐渣終點堿度之間的偏差，修正石灰加入量經驗計算公式中的堿度參數，以保證爐渣終點堿度滿足工藝要求。

本發明的技術方案為：

分析轉爐吹煉過程中影響石灰溶解的因素，根據分析結果選擇合適的輸入變量，并建立支持向量機堿度偏差估計模型，預報當前爐次輸入堿度與終點爐渣堿度之間的偏差。之后利用堿度偏差的估計值修正經驗公式中的堿度值，得到改進的石灰加入量計算模型。

支持向量機堿度偏差估計模型建立的步驟如下：

步驟1：分析影響爐渣終點堿度的主要因素，包括爐渣成分、熔池溫度、石灰質量以及吹氧量。

步驟2：確定支持向量機堿度偏差估計模型的輸入變量，包括鐵水硅含量、鐵水錳含量、鐵水磷含量、鐵水硫含量、白云石加入量、鋼水終點溫度、石灰活度以及爐次總耗氧量。

步驟3，構建適用于建模的標準爐次庫：

(1)在歷史數據庫中選擇有終點爐渣成分化驗的數據記錄；

(2)選擇終點碳含量和溫度同時命中的數據記錄；

(3)選擇鐵水硅含量在0.2～0.6％之間，并且爐渣終點堿度在2.8～3.5之間的數據記錄，建立標準爐次庫。

步驟4，建立支持向量機堿度偏差估計模型：

(1)計算標準爐次庫中各爐次的輸入堿度R_input：

Rinput=(CaOlime+CaOdolomite)(SiO2lime+SiO2dolomite+K×w[Si]×WHM+SiO2scrap)]]>