一、钢水成分数据处理系统在炉前的应用（论文文献综述）
白溥[1]（2021）在《Consteel电弧炉过程控制系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着近些年来信息化的发展,MES系统作为现代计算机集成制造系统CIMS的关键,它可以优化整个企业的生产制造管理模式,加强各部门之间协同工作效率,帮助企业提高服务质量。冶金行业对钢厂信息化系统十分重视,都以信息化来带动自动化发展为目标来进行信息化系统的优化升级。本系统以某钢铁集团150t电弧炉为背景,进行电弧炉过程控制系统的设计及实现。针对冶炼过程设计出一套与MES系统和基础自动化系统相对接的过程控制系统,实现了对冶炼过程的实时控制、模型指导、优化计算等功能,最终为一键炼钢打下基础。首先,对本文研究的Consteel电弧炉和传统电弧炉的特点进行研究,进行冶炼过程数学模型建模及仿真。配料模型以最小配料成本和最低吨钢能耗为目标,基于此双目标采用差分进化算法（Differential Evolution Algorithm）对输入的废钢料和辅料配比进行求解,最终得到最优解集;能量平衡模型采用物理建模的方式对能量的供给、损失、损耗这三大模块进行计算,完成了对不同冶炼阶段能量的分配:在变压器电气模型建立的基础上,对电弧炉电气特性曲线和特殊工作点进行分析,对供电策略的选取,实现了不同档位合理工作点和选取和变压器档位匹配,制定了合理的供电制度和供电曲线;合金计算模型采用线性规划的方法对合金加料模型进行优化,实现了最小成本配料的功能;同时也设计了其他模型,对冶炼过程起到了良好的指导作用。其次,针对整个过程控制系统进行软件架构的设计和实现。系统的架构以三层结构模式进行搭建,并根据需求功能进行了结构衍生,对软件的需求功能进行模块划分及详细设计,在此基础之上对C#程序和数据库程序业务逻辑进行功能分配,实现了良好的结构化软件体系。第三,针对系统数据功能需求进行了Oracle数据库设计,完成了相关表、视图等功能的设计,结合相关网络技术实现了数据存储和数据通讯,对冶炼过程中的冶炼状态、加料等过程数据进行实时记录和跟踪,数据库通过DBLink的方式与远程数据库进行通讯,进行计划信息的交互,使得各个二级系统间协调生产,与基础自动化级采用OPC通讯方式进行数据交互。最后,针对过程控制系统的交互界面进行设计和调试。在硬件配置方面对主流的服务器配置进行分析,选取了冗余的配置方式,极大地增加了系统的容错性:结合系统模块功能实现对各个界面的设计,主要完成了生产计划定义、冶炼信息监控、过程指导、模型预测等功能:并在实验室条件下模拟现场情况对各项功能具体调试,最终完成了现场调试,取得了良好的效果。本文所设计的电弧炉过程控制系统整体架构以三层架构为框架,围绕信息化进行开发,结合相关数据库技术和通讯方式进行系统搭建,根据建立的冶炼工艺模型对生产进行指导,生产中发挥了良好的指导功能。
张开发[2]（2021）在《连铸板坯热送热装工艺技术研究》文中认为作为国民经济支柱和能源消费大户的钢铁企业,面对愈加严峻的资源和环境问题,开展了一系列超低排放、节能降耗的改造,其中铸—轧流程界面应用的热送热装工艺在世界范围得到了推广,其节能效果获得一致认可。本文以国内某钢铁企业的热送热装生产线为研究对象,通过测量铸坯温度、收集连铸坯生产参数,建立了钢液冷却凝固、铸坯辊道运输和在炉加热的全流程生产数学物理模型,利用有限元法计算了从连铸机至加热炉铸坯的温度云图分布和热量变化情况,比较了不同热履历铸坯在炉加热过程中的异同。同时进行了加热不同装炉温度铸坯的轧钢加热炉炉况测量试验,结合加热炉的各段温度、空煤气流量、烟气流量等生产参数与铸坯吸热量的数值模拟计算结果,计算了加热不同装炉温度铸坯的加热炉热平衡和燃耗,评价了热送热装工艺对加热炉能耗的影响,并对现有热送热装工艺提出了优化建议。全文的主要结论如下:（1）热送辊道上损失的热量约占铸坯出连铸机时热量的20.77%,热装铸坯装炉前平均温度约为772.16℃,热送热装工艺所能利用的铸坯显热约占铸坯出连铸机时热量的57.11%,若工艺衔接得当,可适当提高辊道运输速度以提高铸坯显热利用;（2）冷装铸坯在炉加热过程中,铸坯断面温度呈现由内向外不断递增的类椭圆形分布,整个加热过程角部温度最高、窄面次之、芯部最低,热装铸坯和淬火装铸坯装炉时芯部含有大量物理显热,在炉加热前期断面呈现宽面中心温度最高、芯部次之、窄面中心内侧温度最低的温度分布,芯部温度先下降后上升,在加热中后期断面温度分布特征与冷装相同;（3）不论加热何种热履历铸坯,煤气燃烧的反应热都是加热炉热量收入的主要来源,加热冷装铸坯时占比为84.60%,加热热装铸坯时占比为79.84%,空气带入的热力学能次之,煤气带入的热力学能最少;（4）冷装铸坯在炉总吸热量约为586.70k J/kg,热装铸坯在炉总吸热量约为205.35k J/kg,淬火装铸坯在炉总吸热量为231.85k J/kg,淬火装铸坯加热相较于热装仅多需要12.90%的热量;（5）热装铸坯装炉时含有很高的物理显热,加热炉热量支出中热装铸坯吸热量占比较冷装铸坯少25.59%,加热冷装铸坯的吨钢燃耗为1.240GJ,加热热装铸坯的吨钢燃耗为0.895GJ,现有热装加热工艺比冷装加热工艺可节省11.806公斤标准煤/吨;（6）现有热装铸坯和淬火装铸坯加热工艺存在铸坯在炉时间过长的问题,未能有效发挥出热送热装工艺的节能优势,可以从减少铸坯在炉时间提高加热炉生产效率和降低炉温减少煤气输入量两方面入手优化;（7）现有热送热装工艺若能调节生产节奏,完善热轧工艺衔接,将热装铸坯在炉时间由原4.704h缩短到3.5h,则优化后的热装铸坯加热工艺较冷装铸坯加热工艺而言,吨钢生产可节省燃耗约19.620公斤标准煤,节能效果显着。（8）将淬火装铸坯的在炉时间缩短到3.696h,使其出炉温差与优化加热时间后热装铸坯出炉时相同的8.5℃,则优化后的淬火装铸坯加热工艺较冷装铸坯加热工艺而言,吨钢生产可节省燃耗约18.348公斤标准煤,同样节能显着。
朱祥亮[3]（2020）在《复吹转炉单渣法气化脱磷工艺的优化》文中研究表明转炉脱磷一般分为双联法、双渣法、单渣法。本课题主要研究单渣法脱磷,在转炉溅渣流动氮气氛条件下,借助溅渣护炉过程气化脱除熔渣中磷元素,使用碳质还原剂还原熔渣,在高速氮气流显着降低气化还原反应产物P2和CO的分压,实现还原渣中P2O5。唐钢转炉炉渣循环利用,是在溅渣护炉期间加入特定量的还原剂将炉渣内的硫、磷有害元素气化脱除,并采用留渣操作法实现炉渣循环利用。理论计算表明,在炼钢温度下用C还原P2O5中的P是可行的。在1750～2000K时,P的还原产物为P2,而进一步分解为单原子磷的可能性极少,因此在溅渣期间添加碳质还原剂时,反应以公式P2O5（1）+5C（s）=P2（g）+5CO（g）为主。在65吨转炉中进行气化脱磷试验时,采取控制底吹气体流量、焦粉作为气化脱磷剂、留渣操作等措施后,能够达到满意的脱磷效果,具体如下:1、研究了转炉底吹气体量控制在120～550Nm3/h时,当底吹气体流量为350Nm3/h时,转炉气化脱磷效率达到峰值,为37.9%。2、与一次性加入焦粉进行脱磷相比,在转炉出钢完毕溅渣初始时先加入一50%焦粉,其余50%焦粉在装铁水后开始吹炼前加入,气化脱磷效率为37%。3、在同一焦粉用量时,碳当量为1.1倍可提高气化脱磷率,为42.3%;同时发现延长溅渣护炉时间也可提高气化脱磷率。4、转炉采用留渣操作可以降低冶炼终点磷含量、提高一次拉碳命中率,有利于转炉冶炼过程稳定。通过对转炉冶炼制度、溅渣护炉工艺的特点进行调查和分析,成功开发了适用于65吨转炉的气化脱磷熔渣转炉内循环利用技术,优化了造渣制度,达到降低生产成本和清洁生产的目的。采用气化脱磷技术后,单炉座可年创效益2076.8万元。图39幅;表15个;参36篇。
高宗保[4]（2020）在《LF炉钢水非接触式测温技术研究》文中研究表明钢铁冶金行业是我国众多产业的重要组成部分,在社会发展过程中所发挥出的重要性自然是不言而喻的,人们对钢铁产品的产量和品质需求也是与日俱增。LF炉（Ladle Furnace）钢水二次精炼法在钢铁企业中的成功应用,极大程度地推动了人们对新钢种、新工艺的技术研究,促进了冶金行业的蓬勃发展,具有广阔的发展空间。合理控制LF炉精炼过程中钢水的温度显得尤为关键。如果炉内钢水温度达不到特定钢种的要求,会影响连铸钢坯的质量。反之,温度过高,则会放缓整个炼钢过程的节奏,也会造成大量资源的浪费。所以,在升温过程中对炉内钢水温度及时准确地控制就显得十分重要。而目前国内外的钢铁企业,即使是超大型钢铁企业,LF炉钢水温度监测的手段都普遍较为落后。各个钢铁企业均采用由炉前操作工站在炉门口将一次性热电偶手动插入钢水中的作业方式来测量温度,且缺乏有效的实时视频监控手段,操作工不能及时掌握炉内吹氩、加料及造渣等工况,必要时必须站在炉门口直接观察。这种作业方式不仅工作效率低,劳动强度大,同时以个人经验对工况进行判断的准确度也无法进行有效控制,并存在一定的安全隐患,炉内溅出的钢水经常会给操作工带来烫伤的危害。因此,迫切需要对LF炉内钢水温度实现自动化连续非接触式监测。本研究利用近红外双面阵CCD探测器直接获取炉内实时钢水热像,与电炉厂内PLC服务器进行网络通讯,获取钢水精炼过程的相关参数并实现测温软件的自动触发,然后基于KM聚类算法准确识别出钢水,对该图像信息进行分析处理并根据测温模型计算得到实时的温度数据。为了验证系统测温的准确性,前期保留了热电偶测温环节,以热电偶测温数值为基准对测温系统计算出的温度进行误差修正,实现对开发系统的不断调试,提高数据的稳定性。同时该测温系统还支持高清工业电视图像显示功能,方便操作工及时掌握炉内工况。本研究改变了传统的LF炉接触式人工热电偶测温技术,可以在不影响炼钢进度的情况下实现实时测温,操作方便、快捷、安全,是一项值得推广的技术,可以为其他领域测温技术提供指导作用。
孙禹[5]（2020）在《转炉冶炼GCr15轴承钢高拉碳工艺研究》文中研究表明随着用户需求和上游产业的变化,不断提高钢产品质量和降低生产成本,是对炼钢生产的持续要求。转炉在生产环节中具有承上启下的作用,是实际生产中的重要环节,转炉生产在很大程度上影响着钢水质量,同时也是控制成本核算的关键。本文以国内某企业80t转炉吹炼GCr15轴承钢为研究对象,针对过去一直未重视提高终点钢水碳含量的吹炼方法,结合企业实际和相关国内外文献查阅的基础上,开展了转炉冶炼高碳钢“高拉碳”工艺研究,为企业开辟一条高效低成本的炼钢新途径。采用大数据统计的方法,通过对比采用“高拉碳”前后工艺参数,论证“高拉碳”工艺的优势。基于现场转炉“高拉碳”工艺生产试验数据,分别考察了铁水中较高磷含量（0.131%～0.160%）、温度、脱磷期（吹炼前期）吹氧量、脱磷期末一倒（采用“双渣”第一次倒渣）温度、脱磷期脱碳量等,对转炉吹炼前期的脱磷率及脱碳率效果的影响。结果表明:脱磷期末一倒温度控制在1350℃～1380℃之间,铁水Si含量控制在0.45%以下,吹氧量高于1200m3时,脱磷率可以达到45.0%以上;现场50组炉次的脱磷期时的平均脱磷率为43.0%,平均脱碳率为24.7%。考察了一次高拉碳工艺数据中的转炉终点温度、炉渣中氧化铁含量、碱度及终点碳氧积等因素,对脱磷、脱碳效果的影响。结果表明:提高转炉终点碳含量,磷含量随之增高;当终点温度控制在1620℃～1650℃、磷含量达到0.012%以下时,终点碳含量在0.15%～0.25%的炉次比率为40.0%;终点渣中（Fe O）含量在16.0%～20.0%,平均温度1635℃,（Fe O）含量对脱碳影响较大,对脱磷影响较小;炉渣碱度控制在3.81时,脱磷率的最高值约为95.4%;通过理论碳氧积计算与实际检测钢液中氧含量与碳含量进行对比,结果表明氧含量稳定控制在0.0136%以下时,碳含量在0.18%。考察了高拉碳终点钢水中磷或温度不符合出钢要求而进行一次补吹工艺,结果表明:补吹后平均磷含量在0.008%,平均温度可控制在1652℃时,出钢碳含量为0.16%～0.23%范围。
邓南阳[6]（2019）在《转炉双渣留渣高效脱磷相关理论基础及工艺研究》文中认为磷作为绝大多数钢种中的有害元素,对钢中磷含量控制要求日趋严格,转炉低磷冶炼技术成为整个炼钢流程中的关键控制环节。基于以上分析,结合理论计算、实验室实验、工业试验,论文研究了适用于高效脱磷的转炉双渣留渣工艺、转炉终渣循环利用技术、石灰石炼钢和铁矿石熔融还原技术。并通过工业试验,采用分阶段取样的方法研究了转炉冶炼过程脱磷渣成分、渣物相与脱磷率之间的关系。具体研究工作如下:（1）采用分子离子共存理论建立了Ca O-Si O2-Fe O脱磷渣的活度计算模型,分析了Si O2、Fe O含量和温度对熔渣脱磷的影响;采用双膜理论分析了脱磷动力学条件与脱磷限制环节。明确了冶炼时控制炉渣成分、黏度,脱磷后倒炉温度控制在1380～1450°C,炉渣碱度控制在1.3～1.6,渣中（Fe O）控制在15～20%,渣中（Mg O）控制在4～8%。（2）通过过程脱磷试验研究发现,向熔池中加入合适的铁矿石能够提高炉渣氧化性,大幅度加速3～12min的脱磷反应,炉渣中Fe O含量为15～23%之间,炉渣碱度为2.5～2.8之间脱磷效果较好。双渣脱磷试验研究结果表明,冶炼4min时炉渣碱度为1.5～1.8、渣中Fe O含量为15～20%,倒渣温度在1410～1450°C时,脱磷效果最好。调整冶炼4min时炉渣的碱度,脱磷率提高12个百分点;调整冶炼4min时炉渣中Fe O含量,使脱磷率提高了22个百分点;调整倒渣温度,脱磷率提高15个百分点。（3）采用添加石灰石进行二次快速造渣,造渣材料中石灰石的平均使用量可达到23.66kg/t钢,代替石灰使用量13.26kg/t钢,可减少CO2排放量10.42 kg/t钢。实验研究表明,温度、铁矿石密度、铁矿石比例对石灰的溶解时间均有影响,温度影响最为显着。在1400℃的温度下,随着铁矿石比例的增大,石灰完全溶解时间逐渐降低。（4）终渣循环利用研究表明,加入终点渣的炉次前期和终点的脱磷率都要远优于未加入终点渣炉次的脱磷率。一次性加料时,初期的钢、渣反应界面氧势值较高,前期低温条件下的脱磷反应速度大大提高,且一次性加料时前期的炉渣更多的为液相,动力学条件较好,脱磷效果优于分批加料。（5）采用全量留渣操作时,由于渣量大且炉容比一定,因此循环过程中前期喷溅溢渣难以控制。采用恒定留渣量进行双渣留渣循环时,针对预期的脱磷效果来控制排渣率,减少渣中磷富集可以实现双渣留渣冶炼循环。留渣量恒定为6t时,预期脱磷率50%,控制排渣率为40～50%,可以实现双渣留渣冶炼工艺的连续循环;若预期脱磷率65%、控制排渣率为40～60%,可实现连续循环。（6）开发了转炉炼钢静态控制模型,工业现场验证表明,2018年1～6月份平均石灰消耗为20.44 kg/t、平均石灰石消耗为1.94kg/t、平均轻烧白云石消耗为18.48 kg/t,石灰总消耗下降13.46kg/t,约减少CO2排放量10.58kg/t,渣量降低达到要求,铁钢比降低可节约标准煤6.56 kg/t钢。论文创新点如下:（1）基于转炉双渣过程脱磷渣成分及物相分析,发现了C3P-C2S固溶体的形成有利于提升脱磷效率;（2）提出并验证了通过铁矿石还原度的控制,实现对转炉脱磷渣中（Fe O）含量控制的工艺路线;（3）开发了转炉双渣留渣脱磷工艺模型,脱磷命中率达到较理想水平。
邓帅[7]（2020）在《首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究》文中研究指明为了建立“高效率、低成本的洁净钢生产平台”,首钢京唐设计和建设了“全三脱”这一“新一代可循环钢铁制造流程”。但是,首钢京唐“全三脱”工艺流程的实际生产过程中存在很多问题,一直为钢铁冶金界所关注,并亟待解决。本文基于首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁水物质流调控现状,应用冶金流程工程学相关理论,对物质流运行的基本参数（时间、温度、物质量）进行了解析和仿真研究。在此基础上,研究了制约“三脱”比例提高的两个关键技术问题:废钢熔化以及转炉辅料成本。本文分析了“全三脱”炼钢过程物质流运行现状,研究表明,“三脱”比例、成本控制、成分控制以及时间和温度的控制,均未达到设计要求,控制水平与同类型钢厂也存在一定的差距,研究解决“全三脱”问题,应该站在整个钢铁制造流程整体优化的角度,以洁净钢生产平台全流程为着眼点,综合调控物质流的基本参数;通过对物质流运行时间进行解析得知,转炉生产率低、空炉等待时间长,脱磷炉、脱碳炉空炉等待时间平均为19.86分钟和15.91分钟,由于生产节奏慢,导致流程连续化程度不高,工序与工序间的运行,有很大一部分时间是在等待;通过对物质流运行温度进行解析得知,超低碳钢和低碳钢出钢钢水温度平均分别为1680℃和1666℃,与其他同类型钢厂相比出钢钢水温度偏高。原因就在于生产节奏慢,工序与工序之间等待时间长,导致运输过程温降大,需要更高的出钢钢水温度保证连铸中间包温度;利用Fluent软件对转炉空炉过程热状态进行模拟仿真,受空炉时间影响,转炉散热量变化范围为0.89～7.85× 107kJ;空炉时间增加30分钟,脱磷转炉、脱碳转炉散热量分别增加约2.34× 107kJ、4.13× 107kJ,在一定的冶炼周期内,脱磷转炉、脱碳转炉、常规转炉条件下的铁水温降分别增加约12.5℃、15℃、17℃,“三脱”工艺冶炼和常规冶炼对应的废钢加入量分别减少0.93%、0.75%;使用Plant Simulation软件,对物质流运行物质量建立仿真模型。结果表明,“三脱”比例从现有的33%提高到100%,流程连续化程度提高,转炉-连铸运输等待时间平均减少5-14分钟,对应出钢钢水温度可降低4.9～13.7℃。DeP-DeC的运输等待时间平均减少约10.14分钟,KR-DeP运输等待时间平均减少约11.62分钟,相当于入脱碳炉铁水升高1.93℃,入脱磷炉铁水升高2.21℃。由于流程生产节奏加快,转炉生产率从现有的50%左右提高到60%～70%,空炉时间的降低减少了散热,相当于脱磷炉铁水温度少降12.5℃,脱碳炉铁水温度少降15℃,可一进步降低生产成本;针对废钢熔化问题,对脱磷炉进行物料平衡与热平衡计算,可知废钢熔化热量不是其限制性环节,无论是铁水温度和成分来说,熔化现有比例的废钢都是足够的。废钢能否按时熔化,与废钢的熔化速率、转炉吹炼时间和废钢厚度有关;建立废钢熔化速率模型和熔化厚度模型,在京唐现有条件下,最多能熔化44mm厚度的废钢,在温度1360℃下,熔池碳含量从4.5%增加到5.0%时,废钢熔化速率增加43%到63mm,在碳含量4.5%下,熔池温度从1350℃增加到1400℃,废钢熔化速率增加60%到70mm。除此之外增加吹炼时间,能进一步增加废钢熔化厚度。但是,与常规转炉相比,脱磷转炉熔化的废钢尺寸还是有限;针对转炉辅料成本问题,利用C#编程语言开发辅料加入量计算模型界面,在现有物质流运行情况下,通过计算模型可知,辅料成本的高低与铁水硅含量、碳含量、温度有很大关系,本文给出了不同情况下的“全三脱”冶炼和常规冶炼辅料加入成本对比结果;当”三脱”比例增加到100%时,对于现有铁水条件和目标钢种条件,“全三脱”冶炼的辅料加入成本与常规冶炼相比,不仅没有增加,反倒降低了。以冶炼低碳钢种,铁水碳含量为4.1%、硅含量为0.1、温度为1330℃为例,与现有状态常规转炉相比,“全三脱”冶炼,平均吨钢辅料成本降低0.13～4.63元。
杨烨[8]（2019）在《分时电价下废钢铁配料与生产调度集成优化研究》文中指出我国是钢铁生产和消耗大国,钢铁工业粗放型生产方式以及国民经济的高速发展,导致钢铁产能过剩、钢铁产品大量囤积,为此,钢铁业提出了减少粗钢生产、增加废钢铁生产比的结构调整方案。近年来,气候变暖问题引起世界关注,各个国家纷纷制定减排目标,以承担相应的减排义务,国家层面的减排目标必然要分解到企业生产运营层面上,才能得以落实,钢铁生产具有高能耗、高排放的特点,探寻节能减排的绿色生产发展道路是钢铁企业不可推卸的责任和义务。相对于以铁矿石为主要原料、以高炉和转炉为主要冶炼设备的“长流程”炼钢,以废钢铁为主要原料、以电弧炉为主要冶炼设备的“短流程”炼钢,是更为节能、减排、环保且大量消纳废钢铁的绿色生产方式。但是,我国用电负荷过高,电力成本一直居高不下,电力政策和电力成本一直以来制约着以电力为主要能源的“短流程”炼钢的发展。冶炼生产调度是废钢铁重新实现其价值的核心步骤,配料是冶炼生产前的关键环节,两者相互影响、紧密相关。因此,本文对分时电价下废钢铁配料和生产调度集成优化问题的研究具有重要的学术价值和实践意义。本文综合利用生产调度、运筹学、鲁棒线性规划相关理论,围绕分时电价下废钢铁配料和生产调度集成优化相关问题进行研究。首先分别研究了废钢铁配料优化问题和分时电价下废钢铁生产调度优化问题,实现废钢铁配料系统和废钢铁生产调度系统的局部优化,为后续研究奠定基础,然后从整体角度对分时电价下废钢铁配料和生产调度集成优化问题进行进一步探索。具体的研究内容如下:（1）本文从废钢铁配料优化问题、考虑能源因素的车间生产调度问题、钢铁/废钢铁生产调度问题、鲁棒线性规划问题四个方面进行文献综述。其中,考虑能源因素的车间生产调度问题,主要从分时电价下单一外部电网供电的车间生产调度问题、考虑可再生能源供电的车间生产调度问题两方面详细展开阐述;对于钢铁/废钢铁生产调度问题,主要从静态钢铁/废钢铁生产调度问题、动态钢铁/废钢铁生产调度问题、分时电价下单一外部电网供电的钢铁/废钢铁生产调度问题、考虑可再生能源供电的钢铁/废钢铁生产调度问题四个方面展开阐述,以期为后续研究提供理论依据。（2）对废钢铁配料过程中的不确定性因素进行分析,在此基础上,研究了考虑金属元素浓度不确定的废钢铁配料优化问题。以废钢铁和铁合金使用成本最小化为目标,构建了求解问题的鲁棒线性优化模型,在假设随机参数在“有界不确定”和“有界对称不确定”两种集合中取值的情况下,基于鲁棒线性规划相关理论,将鲁棒优化模型转化成两种集合下的确定等价模型。通过数值分析,验证了模型的可行性和有效性,分析了模型中重要参数对目标函数的影响。（3）分析了废钢铁生产调度流程的特点,将其归结为带有特殊生产工艺约束的混合流水车间调度问题。在此基础上,考虑到炼钢厂生产用电来自于单一外部电网供电的情况,研究了分时电价下废钢铁生产调度优化问题。以最小化分时电价成本为目标,构建了求解问题的混合整数线性规划模型。通过数值分析,验证了模型的可行性和有效性,分析了分时电价对生产调度、生产用电情况的影响。（4）在（3）的研究基础上,进一步考虑到炼钢厂生产用电同时来自于外部电网供电和内部可再生能源供电的情况,研究了分时电价下废钢铁生产调度优化问题。以最小化可再生能源发电成本、分时电价成本、电池储能系统运营成本为目标,构建了求解问题的鲁棒混合整数线性优化模型,基于鲁棒线性规划相关理论,将其转化为确定等价形式。通过数值分析,验证了模型的可行性和有效性,分析了可再生能源发电及其不确定性对废钢铁生产调度电力相关成本、生产调度活动、生产用电情况的影响,探讨了分时电价下电网供电、可再生能源供电、电池储能系统充/放/储电之间的关系。（5）在（2）和（3）的研究基础上,考虑到炼钢厂生产用电来自于单一外部电网供电的情况,以及废钢铁配料过程中金属元素浓度的不确定性,研究了分时电价下废钢铁配料和生产调度集成优化问题。以分时电价成本、生产调度准备成本、废钢铁使用成本、铁合金使用成本最小化为目标,采用模块建模方法,构建了求解问题的鲁棒混合整数线性优化模型,并将其转化为两种确定等价形式。通过数值分析,验证了模型的可行性和有效性,分析了金属元素浓度不确定性对生产成本的影响、分时电价对生产调度的影响、电价波动对废钢铁和铁合金使用量及准备次数的影响。（6）在（4）和（5）的研究基础上,考虑到炼钢厂生产用电同时来自于外部电网供电和内部可再生能源供电的情况,以及废钢铁配料过程中金属元素浓度的不确定性、可再生能源发电的不确定性,研究了分时电价下废钢铁配料和生产调度集成优化问题。以可再生能源发电成本、分时电价成本、电池储能系统运营成本、生产调度准备成本、废钢铁使用成本、铁合金使用成本最小化为目标,采用模块建模方法,构建了求解问题的鲁棒混合整数线性优化模型,并将其转化为两种确定等价模型。通过数值分析,验证了模型的可行性和有效性,分析了可再生能源供电对分时电价下废钢铁配料与生产调度的影响,探讨了分时电价下电网供电、可再生能源供电、电池储能系统充/放/储电之间的关系。本文的创新之处主要体现在以下几个方面:（1）研究了考虑金属元素浓度不确定的废钢铁配料优化问题,假设不确定参数在有界、有界对称集合中取值,并采用鲁棒优化方法对不确定参数进行处理,相对于当前文献中假设废钢铁所含金属元素浓度服从某一概率分布或模糊数类型的情况,所构建的模型更符合生产实际。（2）针对分时电价下废钢铁生产调度问题,本文在传统的混合流水车间生产调度问题建模方法的基础上,在满足废钢铁生产调度过程中各种工艺约束的条件下,构建了一种新的分时电价下废钢铁生产调度混合整数线性优化模型,相对于现有文献中的相关模型,本文中的模型更为简洁、约束性更强,具有较好的扩展性。（3）当前,对考虑可再生能源供电的生产调度问题的相关研究,或者没有考虑分时电价的影响,或者没有考虑可再生能源发电的不确定性,或者假设可再生能源发电量服从某一概率分布类型,但实际中,概率分布类型的相关信息很难准确获得。本文则假设可再生能源发电量在某一集合内取值,并采用鲁棒优化相关理论对其进行处理,基于此,研究了分时电价下联合内部可再生能源供电的废钢铁生产调度鲁棒优化问题,所构建的模型更接近于生产实际。（4）当前,废钢铁配料优化问题和废钢铁生产调度优化问题是分开研究的,造成了两种活动的不协调,考虑到炼钢厂生产用电来自于单一外部电网供电的情况,本文对两者进行集成优化研究,探索分时电价对两种生产活动的影响,以达到废钢铁配料系统和废钢铁生产调度系统整体优化和协调。（5）在（4）的基础上,进一步考虑生产用电同时来自于外部电网供电和内部可再生能源供电的情况,研究分时电价下废钢铁配料和生产调度集成优化,探索分时电价影响下,炼钢厂电力供应系统（可再生能源供电、电网供电、电池储能系统充/放/储电）、配料系统、生产调度系统之间的有效协调。
白杨[9]（2019）在《S44SY曲轴钢夹杂物研究及工艺优化》文中研究表明曲轴是内燃机五大核心零部件之一,曲轴钢除了要求高的疲劳寿命,还对高速,重载,精密等性能有较高要求。而影响这些性能指标的主要因素是曲轴钢钢水的洁净度,钢中的夹杂物的含量,种类,粒径分布等是影响钢水洁净度的重要指标。本课题着眼于北方重工集团生产的S44SY曲轴钢,从冶炼的不同阶段,以及在模铸铸锭中不同位置取样,研究夹杂物在不同冶炼阶段以及夹杂物在铸锭中的分布规律,组成元素以及含量的变化,明确了夹杂物在冶炼工艺中以及铸锭中的变化。借助于氮氧分析仪,蔡司光学显微镜,扫描电子显微镜SEM,能谱分析仪EDS,直读式光谱仪等分析仪器,以及image,factsage等软件进行,从理论、模拟、到实际分析,对曲轴钢中的夹杂物的元素组成,分布,数量,形貌等做了全面的探究。并提出了相关的工艺优化路线。实验结果表明:VD精炼前后,钢中的夹杂物指数由1.42个/mm2,下降到1.06个/mm2,粒径大于10微米和15微米的夹杂物的比例都有所下降,钢中夹杂物在铸锭内的分布总体呈现由头部到中部逐渐减少,同一位置,由中心到边缘逐渐减少的分布规律。
王智峰[10]（2019）在《GCr15钢的工艺优化及性能稳定性控制》文中进行了进一步梳理轴承是“工业的心脏”,广泛应用在各行各业中,与每个国家的经济发展步伐息息相关。在轴承钢的生产上,由于其生产难度较大,质量要求相比于其它材料较严格,所以是现今发展最为火热的钢种之一。在加工生产过程中,为了提高钢的实用性能和疲劳寿命,如何在工艺生产上改进轴承钢是每个生产厂家所面临的共同难题,对工艺的改进主要从以下几个方面进行:降低有害杂质含量,减少非金属夹杂,控制气体含量和加强碳化物的均匀性等。含C量为1.0%、含Cr量为1.5%的高碳铬轴承钢（GCr15）是最具代表的轴承钢之一,具有100多年的发展历史,在冶金技术的进步下,其性能得到了很大的提高。本课题依托某钢厂现有生产设备、研发条件开发GCr15轴承钢及其线材的生产背景,对于GCr15轴承钢进行试验生产,结果主要体现在以下两个部分:在GCr15的生产小试时,初步设定生产方案,GCr15铁水化学成分中的合金元素符合实际生产要求,在转炉时出钢含碳量均达到生产要求,但P元素的含量超标。在精炼过程中,FeO含量高,O元素分布不均匀,钢水无法保证正常浇注,在观察部分浇注成功的铸坯时发现其表面分布着大量的纵裂、角裂、横裂、网纹等缺陷。从金相照片来看,中心碳偏析严重,使得轧制的线材存在大量裂纹,缺陷比较严重。在原有生产工艺条件下,对GCr15从化学成分的确定、钢液洁净度控制、碳偏析的控制、坯料的质量以及加热控制、轧制控制、斯太尔摩冷却等主要质量控制因素进行优化、完善,进行了工业生产,经性能检验发现,通过工艺改善,成品的化学成分、气体含量和钢中夹杂物符合要求,铸坯中心C偏析指数≤1.10、碳化物液析100%合格,均达到目标要求,且成品表面也未发现裂纹缺陷,从生产过程及成品化检验数据分析及用户使用情况得出,优化的GCr15炼钢和轧钢生产工艺是可行的,达到了预期目标。
二、钢水成分数据处理系统在炉前的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢水成分数据处理系统在炉前的应用（论文提纲范文）
（1）Consteel电弧炉过程控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 Consteel电弧炉炼钢基本原理和特点 |
| 2.1 电弧炉炼钢工作原理 |
| 2.2 Consteel电弧炉炼钢设备的组成 |
| 2.2.1 液压调节系统介绍 |
| 2.2.2 电弧炉本体 |
| 2.2.3 主电路电气设备 |
| 2.3 Consteel电弧炉的特点 |
| 2.3.1 Consteel电弧炉整体结构 |
| 2.3.2 Consteel电弧炉的优势 |
| 2.3.3 Consteel电弧炉主要工艺技术 |
| 2.3.4 Consteel电弧炉主要模型介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电弧炉过程控制系统模型的建立 |
| 3.1 能量平衡模型的建立 |
| 3.1.1 能量需求计算模型 |
| 3.1.2 能量损失计算模型 |
| 3.1.3 能量供应计算模型 |
| 3.2 供电模型的建立 |
| 3.2.1 传统的供电模型 |
| 3.2.2 电弧炉电气运行参数及工作点的选择 |
| 3.2.3 电压档位选择 |
| 3.2.4 供电曲线的制定 |
| 3.3 优化配料模型的建立 |
| 3.3.1 炉料优化模型的目标函数 |
| 3.3.2 炉料优化模型的约束条件 |
| 3.3.3 多目标优化算法介绍 |
| 3.3.4 粒子群算法和差分进化算法对比 |
| 3.3.5 差分进化算法介绍 |
| 3.3.6 差分进化算法原理 |
| 3.3.7 差分进化算法步骤 |
| 3.3.8 差分进化算法的测试效果 |
| 3.3.9 优化配料模型参数 |
| 3.3.10 差分进化算法优化配料结果 |
| 3.4 吹氧模型 |
| 3.5 合金最小成本模型的建立 |
| 3.5.1 模型主要功能 |
| 3.5.2 模型算法原理 |
| 3.5.3 合金元素收得率的确定 |
| 3.6 数学模型关系 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 电弧炉过程控制系统架构功能设计 |
| 4.1 过程控制系统的总体设计 |
| 4.1.1 用户登录信息 |
| 4.1.2 基础信息维护 |
| 4.1.3 过程信息监控 |
| 4.1.4 工艺模型指导 |
| 4.2 过程控制系统的主要功能 |
| 4.3 过程控制级主程序实现 |
| 4.4 Oracle数据库简介及应用 |
| 4.4.1 Oracle11g数据库简介 |
| 4.4.2 PL/SQL语言介绍 |
| 4.4.3 Oracle11g的工作模式 |
| 4.4.4 Oracle11g的连接方式ODP.NET |
| 4.5 数据库分用户 |
| 4.6 数据库表设计 |
| 4.6.1 MES与EAF炉过程自动化系统间通讯接口表 |
| 4.6.2 EAF炉过程自动化系统与基础自动化间通讯接口表 |
| 4.6.3 EAF炉过程自动化系统基础表 |
| 4.7 数据库视图设计 |
| 4.8 数据库存储过程和存储函数设计 |
| 4.9 过程控制系统的数据通讯 |
| 4.9.1 过程控制级程序的数据通讯 |
| 4.9.2 过程控制系统与远程数据库的数据通讯 |
| 4.10 OPC技术 |
| 4.10.1 OPC技术产生的背景 |
| 4.10.2 OPC协议简介 |
| 4.10.3 OPC技术发展状况 |
| 4.10.4 OPC技术规范 |
| 4.10.5 OPC技术设计通讯系统的优点 |
| 4.10.6 KEPServerEX软件 |
| 4.10.7 OPC项介绍 |
| 4.10.8 OPC数据通讯程序的实现 |
| 4.11 本章小结 |
| 5 电弧炉过程控制系统界面设计与实现 |
| 5.1 系统软硬件配置 |
| 5.1.1 硬件配置 |
| 5.1.2 软件配置 |
| 5.2 一级和二级服务器配置 |
| 5.2.1 基本配置 |
| 5.2.2 中等配置 |
| 5.2.3 高可靠性配置 |
| 5.2.4 全容错配置 |
| 5.3 过程控制级程序整体架构实现 |
| 5.4 界面功能设计 |
| 5.4.1 菜单模块设计 |
| 5.4.2 界面模块设计 |
| 5.4.3 状态栏模块设计 |
| 5.5 功能界面实现 |
| 5.5.1 生产计划定义界面 |
| 5.5.2 冶炼详细信息界面 |
| 5.5.3 能耗监控界面 |
| 5.5.4 模型界面 |
| 5.5.5 报表界面 |
| 5.6 实验室环境调试总结 |
| 5.7 现场调试 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）连铸板坯热送热装工艺技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 热送热装工艺概述 |
| 1.1.1 热送热装工艺的发展历程 |
| 1.1.2 热送热装工艺的应用效果 |
| 1.1.3 热送热装工艺的局限及改进 |
| 1.2 轧钢加热炉概述 |
| 1.2.1 加热炉的分类及系统组成 |
| 1.2.2 加热炉数值模拟研究现状 |
| 1.3 文献小结 |
| 1.4 课题背景及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题背景 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 1.4.4 技术路线图 |
| 第二章 热送热装工艺数学物理模型 |
| 2.1 铸坯冷却凝固过程数学物理模型 |
| 2.1.1 结晶器凝固过程数学物理模型 |
| 2.1.2 二冷区传热数学物理模型 |
| 2.1.3 辊道运输过程数学物理模型 |
| 2.1.4 淬火过程数学物理模型 |
| 2.2 铸坯加热过程数学物理模型 |
| 2.2.1 铸坯加热过程基本假设 |
| 2.2.2 铸坯加热过程控制方程 |
| 2.3 几何模型及物性参数 |
| 2.3.1 几何模型和网格划分 |
| 2.3.2 材料物性参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铸坯热送热装工业试验 |
| 3.1 铸坯测温试验 |
| 3.1.1 现场工艺概述 |
| 3.1.2 铸坯测温结果 |
| 3.2 加热炉炉况测量试验 |
| 3.2.1 冷装铸坯炉况测量 |
| 3.2.2 热装铸坯炉况测量 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 热送热装工艺模拟结果分析 |
| 4.1 铸坯凝固冷却过程模拟结果 |
| 4.1.1 铸坯在铸机中的过程分析 |
| 4.1.2 铸坯辊道热送过程分析 |
| 4.1.3 铸坯淬火过程分析 |
| 4.2 铸坯在炉加热过程模拟结果 |
| 4.2.1 冷装铸坯加热过程分析 |
| 4.2.2 热装铸坯加热过程分析 |
| 4.2.3 淬火装铸坯加热过程分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 加热炉能耗影响分析 |
| 5.1 加热炉热力系统分析 |
| 5.2 加热炉热平衡和能耗计算基础 |
| 5.2.1 加热炉系统热收入 |
| 5.2.2 加热炉系统热支出 |
| 5.2.3 加热炉吨钢燃耗 |
| 5.3 装炉温度对热平衡和燃耗的影响 |
| 5.3.1 冷装工艺加热炉热平衡及燃耗 |
| 5.3.2 热装工艺加热炉热平衡及燃耗 |
| 5.3.3 淬火装工艺加热炉热平衡及燃耗 |
| 5.3.4 装炉温度对加热炉能耗的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）复吹转炉单渣法气化脱磷工艺的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 脱磷技术的简介 |
| 1.2 双联法脱磷炼钢工艺 |
| 1.2.1 日本NKK福山三炼钢 |
| 1.2.2 宝钢的BRP工艺 |
| 1.2.3 住友金属鹿岛厂 |
| 1.2.4 京唐双联法工艺 |
| 1.3 双渣法工艺 |
| 1.3.1 一次倒炉温度的确定 |
| 1.3.2 八钢顶底复吹转炉留渣双渣炼钢 |
| 1.3.3 青钢顶底复吹转炉留渣双渣炼钢 |
| 1.4 单渣法工艺 |
| 1.4.1 鞍钢转炉单渣法冶炼 |
| 1.4.2 武钢三炼钢单渣法 |
| 1.4.3 宁波钢厂 |
| 1.5 课题研究的内容与主要解决的问题 |
| 第2章 气化脱磷热力学计算 |
| 2.1 气化脱磷反应的吉布斯能与温度K的关系 |
| 2.2 气化脱磷的平衡分压与温度的关系 |
| 2.3 气化脱磷产物的平衡分压 |
| 2.4 碳质还原剂还原转炉渣加入量的确立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 转炉熔渣气化脱磷工业试验研究 |
| 3.1 实施方案的确定 |
| 3.2 转炉熔渣气化脱磷工业试验研究 |
| 3.2.1 底吹气体量对气化脱磷率的影响 |
| 3.2.2 焦粉加入方式对气化脱磷率的影响 |
| 3.2.3 焦粉加入量对气化脱磷率的影响 |
| 3.2.4 焦粉粒度对气化脱磷率的影响 |
| 3.2.5 溅渣护炉时间对气化脱磷率的影响 |
| 3.2.6 小结 |
| 3.3 气化脱磷渣多炉循环脱磷工艺研究 |
| 3.3.1 留渣操作对终点钢液磷含量影响 |
| 3.3.2 留渣对一次拉碳命中率的影响 |
| 3.4 效益计算 |
| 3.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
（4）LF炉钢水非接触式测温技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 LF精炼炉简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 热电偶测温法 |
| 1.3.2 红外辐射测温法 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究路线 |
| 1.6 论文创新部分 |
| 第二章 钢水温度测量理论基础 |
| 2.1 光谱的分类 |
| 2.2 黑体及黑体辐射定律 |
| 2.2.1 黑体介绍 |
| 2.2.2 吸收、反射与传输(透射) |
| 2.2.3 基尔霍夫定律(热辐射定律) |
| 2.2.4 普朗克(Plank)辐射定律 |
| 2.2.5 维恩(Wien)位移定律 |
| 2.2.6 斯蒂芬-玻尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律 |
| 2.3 比色测温原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 LF炉钢水温度监测系统的设计与研发 |
| 3.1 钢水温度监测系统硬件部分 |
| 3.1.1 硬件组成及连接 |
| 3.1.2 双光路近红外面阵CCD探测器 |
| 3.1.3 探测器核心器件--CCD图像传感器 |
| 3.1.4 双光路近红外成像系统 |
| 3.2 测温系统的温度模型建立 |
| 3.2.1 温度标定 |
| 3.2.2 温度模型验证 |
| 3.3 钢水温度监测系统软件部分 |
| 3.3.1 系统软件构成 |
| 3.3.2 系统软件主界面介绍 |
| 3.4 系统的主要特点 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工业应用及数据分析 |
| 4.1 钢水温度监测应用结果分析 |
| 4.2 温度误差修正 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 1 论文总结 |
| 2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）转炉冶炼GCr15轴承钢高拉碳工艺研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 转炉炼钢法的发展历程 |
| 1.1.1 国外炼钢法发展历程 |
| 1.1.2 我国炼钢法发展历程 |
| 1.1.3 我国炼钢工业发展现状 |
| 1.2 轴承钢简介 |
| 1.2.1 轴承钢的应用与分类 |
| 1.2.2 轴承钢的质量要求 |
| 1.2.3 轴承钢的冶炼工艺 |
| 1.3 转炉冶炼工艺 |
| 1.3.1 转炉单渣法冶炼 |
| 1.3.2 转炉双渣法冶炼 |
| 1.4 转炉终点操作控制 |
| 1.4.1 炉后增碳工艺 |
| 1.4.2 高拉碳工艺 |
| 1.5 课题研究的意义及内容 |
| 2.转炉设备及工艺 |
| 2.1 转炉参数 |
| 2.2 原材料条件 |
| 2.2.1 铁水 |
| 2.2.2 辅料 |
| 2.3 造渣模式的优化及辅料计算方法 |
| 2.3.1 石灰计算 |
| 2.3.2 白云石计算 |
| 2.4 高拉碳试验工序 |
| 2.5 高拉碳工艺的优势 |
| 3.冶炼前期钢水脱磷脱碳分析 |
| 3.1 脱磷效果分析 |
| 3.1.1 半钢成分 |
| 3.1.2 工艺因素对脱磷率的影响 |
| 3.1.3 脱磷热力学分析 |
| 3.2 脱碳结果分析 |
| 3.2.1 工艺因素对脱碳率的影响 |
| 3.2.2 脱碳热力学分析 |
| 3.3 脱磷脱碳的耦合分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.冶炼脱碳期及终点分析 |
| 4.1 终点钢水和炉渣成分 |
| 4.2 脱碳期工艺分析 |
| 4.2.1 终点温度对脱磷率、脱碳率的影响 |
| 4.2.2 终点渣中氧化铁对脱磷率、脱碳率的影响规律 |
| 4.2.3 终点碳与终点磷的关系 |
| 4.2.4 炉渣碱度对脱碳期脱磷率的影响 |
| 4.3 枪位操作控制 |
| 4.4 转炉终点碳与氧含量关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）转炉双渣留渣高效脱磷相关理论基础及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 炼钢过程脱磷方法 |
| 1.1.1 铁水预处理脱磷 |
| 1.1.2 转炉脱磷 |
| 1.1.3 炉外精炼脱磷 |
| 1.2 国内外转炉脱磷工艺概述 |
| 1.2.1 双联法脱磷 |
| 1.2.2 双渣留渣法脱磷 |
| 1.3 炉渣脱磷的研究现状 |
| 1.3.1 炉渣脱磷基本理论 |
| 1.3.2 炉渣对于转炉脱磷的影响 |
| 1.3.3 炉渣物相对脱磷影响的研究现状 |
| 1.4 转炉炼钢能量高效利用研究现状 |
| 1.5 研究内容与研究意义 |
| 2 转炉双渣留渣工艺技术研究 |
| 2.1 转炉脱磷热力学分析 |
| 2.1.1 渣碱度对转炉脱磷的影响 |
| 2.1.2 渣中FeO含量对转炉脱磷的影响 |
| 2.1.3 温度对转炉脱磷的影响 |
| 2.2 转炉双渣脱磷动力学分析 |
| 2.3 脱磷渣物性参数控制研究 |
| 2.3.1 脱磷渣温度控制 |
| 2.3.2 炉渣物性参数控制研究 |
| 2.3.3 炉渣中铁珠的下沉行为研究 |
| 2.4 转炉倒渣过程钢渣分离研究 |
| 2.5 留渣工艺研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 转炉冶炼过程脱磷分析 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.1.1 过程脱磷试验 |
| 3.1.2 双渣脱磷试验 |
| 3.2 过程脱磷试验结果与分析 |
| 3.2.1 试验结果 |
| 3.2.2 分析讨论 |
| 3.3 双渣脱磷试验结果与分析 |
| 3.3.1 碱度对脱磷的影响 |
| 3.3.2 FeO含量对脱磷的影响 |
| 3.3.3 一倒温度对脱磷率影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 石灰石造渣与铁矿石熔融还原研究 |
| 4.1 石灰石快速造渣工艺 |
| 4.1.1 石灰石高温反应 |
| 4.1.2 石灰石造渣过程 |
| 4.1.3 石灰石造渣有益作用 |
| 4.2 石灰石造渣工业试验 |
| 4.3 铁矿石熔融过程吸热分析 |
| 4.4 铁矿石熔融还原率研究 |
| 4.5 铁矿石对石灰成渣速率的影响 |
| 4.5.1 铁矿石加入比例对石灰成渣的影响 |
| 4.5.2 铁矿石对石灰成渣时间的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 转炉脱磷终渣循环利用研究 |
| 5.1 终渣循环利用实验室实验 |
| 5.1.1 实验方案 |
| 5.1.2 终点渣循环利用时脱磷的效果 |
| 5.1.3 终点渣不循环利用时脱磷效果 |
| 5.2 终渣循环利用加料方式实验室研究 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 界面氧势对脱磷效果影响 |
| 5.2.3 加料方式对成渣路线的影响 |
| 5.3 终渣循环利用工业试验 |
| 5.3.1 终渣循环利用试验 |
| 5.3.2 加料方式试验验证 |
| 5.4 终渣循环利用留渣量研究 |
| 5.4.1 全量留渣研究 |
| 5.4.2 恒定留渣量研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 转炉双渣留渣高效脱磷工艺控制模型开发 |
| 6.1 转炉双渣留渣炼钢控制模型 |
| 6.2 转炉双渣留渣控制模型设计 |
| 6.2.1 存储能计算模型 |
| 6.2.2 能量损耗模型 |
| 6.2.3 废钢熔化模型 |
| 6.2.4 钢水温度预报模型 |
| 6.2.5 底吹气体模型 |
| 6.2.6 转炉脱磷模型 |
| 6.2.7 转炉脱硫模型 |
| 6.2.8 钢水成分预报模型 |
| 6.2.9 钢水量计算模型 |
| 6.2.10 渣量计算模型 |
| 6.2.11 留渣倒渣模型 |
| 6.2.12 溅渣护炉模型 |
| 6.2.13 炉渣成分预报模型 |
| 6.3 转炉双渣留渣脱磷静态控制模型应用 |
| 6.3.1 静态模型的现场验证 |
| 6.3.2 模型应用及推广 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 在读期间科研成果 |
| 致谢 |
（7）首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 洁净钢生产流程概述 |
| 2.1.1 常见的转炉炼钢流程 |
| 2.1.2 传统的洁净钢冶炼工艺 |
| 2.1.3 洁净钢冶炼新工艺 |
| 2.2 “全三脱”炼钢过程的发展及应用现状 |
| 2.2.1“全三脱”工艺及其特点 |
| 2.2.2 “全三脱”炼钢过程的工业应用现状 |
| 2.3 新一代大型钢厂动态精准设计和集成理论 |
| 2.3.1 新一代大型钢厂特征 |
| 2.3.2 钢铁制造流程的解析与集成 |
| 2.3.3 “全三脱”炼钢过程与洁净钢生产平台 |
| 2.4 炼钢成本控制方面的研究现状 |
| 2.4.1 炼钢成本控制方面计算机模型的研究 |
| 2.4.2 转炉炼钢成本控制模型涉及的算法及计算机理论 |
| 2.5 转炉废钢熔化研究现状 |
| 2.5.1 理论研究 |
| 2.5.2 实验研究 |
| 2.5.3 数值模拟研究 |
| 2.5.4 工业实验研究 |
| 2.6 选题背景和研究内容 |
| 2.6.1 选题背景 |
| 2.6.2 研究技术路线和内容 |
| 3 首钢京唐“全三脱”炼钢过程物质流运行概况 |
| 3.1 工艺流程及设备概况 |
| 3.2 “全三脱”工艺流程的应用情况 |
| 3.2.1 “三脱”比例 |
| 3.2.2 成本控制 |
| 3.2.3 成分控制 |
| 3.2.4 时间节奏控制 |
| 3.2.5 温度控制 |
| 3.3 物质流运行现状初步分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 物质流运行时间和温度解析研究 |
| 4.1 钢铁制造流程中的基本参数 |
| 4.2 主体工序 |
| 4.2.1 时间解析 |
| 4.2.2 温度解析 |
| 4.3 物质流运行甘特图分析 |
| 4.4 空炉时间对转炉热量和铁水温降的影响规律研究 |
| 4.4.1 建立传热模型 |
| 4.4.2 计算方法及模型验证 |
| 4.4.3 计算结果与分析 |
| 4.5 工序与工序间物质流运行 |
| 4.5.1 时间解析 |
| 4.5.2 温度解析 |
| 4.6 小结 |
| 5 物质流运行集成与优化仿真研究 |
| 5.1 动态精准设计和集成理论 |
| 5.2 设计生产能力与实际产量 |
| 5.3 仿真模型的建立 |
| 5.3.1 Plant Simulation仿真软件及仿真语言简介 |
| 5.3.2 问题描述 |
| 5.3.3 仿真模型构建 |
| 5.3.4 参数设置 |
| 5.4 模型的运行与验证 |
| 5.4.1 模型的研究对象和运行结果 |
| 5.4.2 模型验证 |
| 5.5 不同比例“三脱”对物质流运行的影响 |
| 5.5.1 单体工序 |
| 5.5.2 工序与工序间 |
| 5.5.3 流程重构 |
| 5.5.4 炼钢-连铸全流程 |
| 5.6 小结 |
| 6 “全三脱”工艺条件下转炉废钢熔化影响规律研究 |
| 6.1 废钢熔化现状 |
| 6.2 废钢熔化与热量 |
| 6.2.1 脱磷炉物料平衡计算 |
| 6.2.2 脱磷炉热平衡计算 |
| 6.2.3 废钢比与转炉热量 |
| 6.3 脱磷转炉废钢熔化模型研究 |
| 6.3.1 脱磷转炉废钢熔化的特点 |
| 6.3.2 脱磷转炉废钢熔化数学模型建立 |
| 6.3.3 模型计算与验证 |
| 6.3.4 脱磷转炉废钢熔化模型的应用与结果分析 |
| 6.4 废钢熔化分析 |
| 6.5 小结 |
| 7 “全三脱”工艺条件下转炉冶炼辅料加入成本影响规律研究 |
| 7.1 转炉生产工艺现状 |
| 7.1.1 入炉铁水 |
| 7.1.2 终点控制 |
| 7.1.3 辅料加入 |
| 7.2 模型构建的理论基础 |
| 7.2.1 渣量计算模型 |
| 7.2.2 白云石加入量计算模型 |
| 7.2.3 铁矿石及加热剂加入量计算模型 |
| 7.2.4 石灰加入量计算模型 |
| 7.2.5 辅料成本计算模型 |
| 7.3 转炉冶炼成本控制模型及框架 |
| 7.3.1 模型界面 |
| 7.3.2 模型参数设置 |
| 7.3.3 模型计算结果 |
| 7.4 模型计算结果分析 |
| 7.5 小结 |
| 8 首钢京唐“全三脱”炼钢过程物质流运行评价及优化对策探究 |
| 8.1 “全三脱”炼钢过程物质流运行评价 |
| 8.2 物质流运行优化对策探究 |
| 9 结论和展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 10 附录 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）分时电价下废钢铁配料与生产调度集成优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 废钢铁产业发展的资源基础和战略依据 |
| 1.1.2 节能减排、绿色生产理念助力电弧炉冶炼废钢铁的发展 |
| 1.1.3 废钢铁加工行业的规范化管理保障电弧炉冶炼的炉料来源和质量 |
| 1.1.4 电力成本制约了电弧炉冶炼废钢铁的发展 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.2.1 理论意义 |
| 1.2.2 实践意义 |
| 1.3 研究内容与框架结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 框架结构 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 废钢铁配料优化研究 |
| 2.2 考虑能源因素的车间生产调度研究 |
| 2.2.1 分时电价下单一外部电网供电的车间生产调度研究 |
| 2.2.2 考虑可再生能源供电的车间生产调度研究 |
| 2.3 钢铁/废钢铁生产调度研究 |
| 2.3.1 静态钢铁/废钢铁生产调度研究 |
| 2.3.2 动态钢铁/废钢铁生产调度研究 |
| 2.3.3 分时电价下单一外部电网供电的钢铁/废钢铁生产调度研究 |
| 2.3.4 考虑可再生能源供电的钢铁/废钢铁生产调度研究 |
| 2.4 鲁棒线性规划研究 |
| 2.5 研究现状评述 |
| 第三章 考虑金属元素浓度不确定的废钢铁配料鲁棒优化 |
| 3.1 废钢铁配料过程中的不确定性因素分析 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 鲁棒优化模型构建 |
| 3.3.1 索引和集合、参数、决策变量 |
| 3.3.2 数学模型 |
| 3.4 两种集合下的确定等价模型 |
| 3.4.1 “有界不确定”集合下的确定等价模型 |
| 3.4.2 “有界对称不确定”集合下的确定等价模型 |
| 3.5 数值分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 分时电价下单一外部电网供电的废钢铁生产调度优化 |
| 4.1 废钢铁生产调度流程分析 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 模型构建 |
| 4.3.1 索引和集合、参数、决策变量 |
| 4.3.2 数学模型 |
| 4.4 数值分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分时电价下联合内部可再生能源供电的废钢铁生产调度鲁棒优化 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 鲁棒优化模型构建 |
| 5.2.1 索引和集合、参数、决策变量 |
| 5.2.2 数学模型 |
| 5.3 确定等价模型 |
| 5.4 数值分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 分时电价下单一外部电网供电的废钢铁配料与生产调度集成鲁棒优化 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 鲁棒优化模型构建 |
| 6.2.1 模块建模方法 |
| 6.2.2 索引和集合、参数、决策变量 |
| 6.2.3 数学模型 |
| 6.3 两种集合下的确定等价模型 |
| 6.3.1 “有界不确定”集合下的确定等价模型 |
| 6.3.2 “有界对称不确定”集合下的确定等价模型 |
| 6.4 数值分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 分时电价下联合内部可再生能源供电的废钢铁配料与生产调度集成鲁棒优化 |
| 7.1 问题描述 |
| 7.2 鲁棒优化模型构建 |
| 7.2.1 索引和集合、参数、决策变量 |
| 7.2.2 数学模型 |
| 7.3 两种确定等价模型 |
| 7.4 数值分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间完成学术论文与参与项目列表 |
（9）S44SY曲轴钢夹杂物研究及工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 国内外特殊钢的发展现状 |
| 1.1.2 曲轴钢的分类 |
| 1.1.3 曲轴钢的工作特点 |
| 1.1.4 曲轴钢的失效形式 |
| 1.2 钢质量的影响因素 |
| 1.2.1 合金元素对钢质量的影响 |
| 1.2.2 非金属元素对于钢质量的影响 |
| 1.2.3 非金属夹杂物对钢质量的影响 |
| 1.3 曲轴钢各冶炼工艺及对夹杂物去除的影响 |
| 1.3.1 曲轴钢冶炼工艺 |
| 1.3.2 电炉冶炼曲轴钢夹杂物的控制 |
| 1.3.3 LF精炼对于曲轴钢质量的影响 |
| 1.3.4 VD冶炼过程中对夹杂物控制 |
| 1.3.5 模铸过程夹杂物的控制 |
| 1.4 选题的目的与意义 |
| 2 S44SY曲轴钢工业生产工艺 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 S44SY曲轴钢工业生产工艺 |
| 2.2.1 电炉冶炼工艺 |
| 2.2.2 LF精炼工艺 |
| 2.2.3 VD精炼工艺 |
| 2.2.4 软吹工艺 |
| 2.2.5 浇注情况和炉前化学分析 |
| 3 实验研究方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 夹杂物分析的试样取样 |
| 3.3 实验用钢的夹杂物分析 |
| 3.3.1 试样的制备 |
| 3.3.2 夹杂物形貌与元素组成分析 |
| 3.3.3 夹杂物数量分析的方法 |
| 3.3.4 实验钢显微组织观察 |
| 3.3.5 曲轴钢组成成分的测定 |
| 3.3.6 氧氮含量的测定 |
| 4 夹杂物生成与凝固的热力学分析 |
| 4.1 部分简单夹杂物生成的热力学分析 |
| 4.1.1 基本热力学数据 |
| 4.1.2 钢液和夹杂物的主要反应 |
| 4.1.3 铝脱氧的热力学 |
| 4.1.4 钙铝酸盐生成的热力学分析 |
| 4.1.5 硅锰夹杂物生成热力学分析 |
| 4.2 钢液凝固过程中夹杂物生成的热力学分析 |
| 5 曲轴钢夹杂物形貌及成分分析 |
| 5.1 曲轴钢夹杂物分析的取样方案 |
| 5.2 铸锭内的夹杂物相貌及成分分析 |
| 5.2.1 模铸钢锭上部端部(3#)的夹杂物形貌及成分分析 |
| 5.2.2 模铸钢锭上部中间(4#)夹杂物的形貌与成分分析 |
| 5.2.3 钢锭中部边缘夹杂物形貌及成分分析 |
| 5.2.4 钢锭中部中心(6#)夹杂物形貌和成分分析 |
| 5.3 VD处理前后夹杂物形貌及成分分析 |
| 5.3.1 VD处理前夹杂物形貌及成分分析 |
| 5.3.2 VD后夹杂物的形貌与元素分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 夹杂物粒径分布分析 |
| 6.1 模铸铸锭中夹杂物粒径分布分析 |
| 6.2 炉外精炼VD前后夹杂物粒径分布分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）GCr15钢的工艺优化及性能稳定性控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 轴承钢概述 |
| 1.1.1 轴承钢简介及分类 |
| 1.1.2 轴承钢生产工艺流程 |
| 1.1.3 轴承钢的连铸过程 |
| 1.1.4 轴承钢的轧制工艺 |
| 1.1.5 国内外轴承钢生产概述 |
| 1.1.6 轴承钢的用途及其发展趋势 |
| 1.2 线材简介 |
| 1.2.1 概念及分类 |
| 1.2.2 线材的特点及其生产工艺 |
| 1.2.3 线材的用途及现状 |
| 1.2.4 线材发展趋势及生产需求现状 |
| 1.3 GCr15 轴承钢概述 |
| 1.3.1 GCr15 轴承钢的性质 |
| 1.3.2 GCr15 锻造工艺 |
| 1.3.3 GCr15 轴承钢的应用及其发展前景 |
| 1.4 课题的提出 |
| 1.4.1 本课题的研究背景 |
| 1.4.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 实验内容及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 GCr15 冶炼试验方案的设计 |
| 2.2.2 GCr15 线材轧制验方案设计 |
| 2.3 试验方案相关设备和参数 |
| 2.3.1 80t转炉 |
| 2.3.2 90tLF炉 |
| 2.3.3 VD炉 |
| 2.3.4 150方连铸机 |
| 2.3.5 轧制 |
| 2.4 制样表征 |
| 3 GCr15 轴承钢的试生产及其性能分析 |
| 3.1 冶炼结果分析 |
| 3.1.1 原料 |
| 3.1.2 转炉 |
| 3.1.3 LF炉脱氧、炉渣状况 |
| 3.1.4 VD炉操作状况 |
| 3.2 成品化学成分 |
| 3.3 连铸 |
| 3.3.1 实际操作情况 |
| 3.3.2 保护渣试用情况 |
| 3.3.3 铸坯热酸检验 |
| 3.3.4 铸坯表面质量状况 |
| 3.3.5 中心碳偏析 |
| 3.3.6 气体检验 |
| 3.4 轧钢生产结果与讨论 |
| 3.4.1 轧制情况 |
| 3.4.2 热力模拟实验 |
| 3.4.3 金相检验 |
| 3.4.4 GCr15 线材表面问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 GCr15 工艺的改进设计及性能分析 |
| 4.1 改进试验方案 |
| 4.1.1 GCr15 线材试验方案设计 |
| 4.1.2 GCr15 线材工艺改进方案 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 试生产实际情况 |
| 4.2.2 冶炼 |
| 4.2.3 连铸 |
| 4.2.4 轧制 |
| 4.2.4.1 化学成分控制 |
| 4.2.4.2 低倍检验 |
| 4.2.4.3 中心碳偏析 |
| 4.2.4.4 金相检验 |
| 4.3 目前存在问题及优化整改 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士期间成果 |
| 致谢 |
四、钢水成分数据处理系统在炉前的应用（论文参考文献）
- [1]Consteel电弧炉过程控制系统的设计与实现[D]. 白溥. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]连铸板坯热送热装工艺技术研究[D]. 张开发. 钢铁研究总院, 2021(01)
- [3]复吹转炉单渣法气化脱磷工艺的优化[D]. 朱祥亮. 华北理工大学, 2020(02)
- [4]LF炉钢水非接触式测温技术研究[D]. 高宗保. 安徽大学, 2020(07)
- [5]转炉冶炼GCr15轴承钢高拉碳工艺研究[D]. 孙禹. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [6]转炉双渣留渣高效脱磷相关理论基础及工艺研究[D]. 邓南阳. 安徽工业大学, 2019(06)
- [7]首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究[D]. 邓帅. 北京科技大学, 2020(06)
- [8]分时电价下废钢铁配料与生产调度集成优化研究[D]. 杨烨. 东南大学, 2019
- [9]S44SY曲轴钢夹杂物研究及工艺优化[D]. 白杨. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [10]GCr15钢的工艺优化及性能稳定性控制[D]. 王智峰. 内蒙古科技大学, 2019(03)