工业炼钢中合金收得率的影响因素研究

发表时间:2019/8/8   来源:《知识-力量》2019年9月37期   作者:杨丽霞1 舒美亚1 符亚男1 彭洋2 吴林2
[导读] 炼钢过程中,脱氧合金化是钢铁冶炼中的重要工艺环节,在保证钢产品达到某些特定要求指标,是各大钢铁企业提高竞争力所要解决的主要问题。然而在冶炼过程中脱氧合金化的环节中,如何提高钢产品的合金收得率,降低各类影响因素是最为关键的要素。首先,

1.湖南文理学院化学与材料工程学院,湖南 常德 4150002.湖南文理学院数理学院,湖南 常德 415000

摘要:炼钢过程中,脱氧合金化是钢铁冶炼中的重要工艺环节,在保证钢产品达到某些特定要求指标,是各大钢铁企业提高竞争力所要解决的主要问题。然而在冶炼过程中脱氧合金化的环节中,如何提高钢产品的合金收得率,降低各类影响因素是最为关键的要素。首先,本文研究收得率的计算原理和方法,根据历史数据进行了CMn两种元素历史收得率的实际计算,得到两种元素收得率的分布情况。然后进一步建立相关分析模型,通过不同钢号的钢产品两种元素收得率和转炉温度、加入合金料的量等因素的相关分析,应用SPSSMATLAB软件分别确定了CMn两种元素收得率的主要影响因素

关键词:收得率;MATLAB软件;影响因素

 


前言

炼钢过程是一个复杂的物理化学反应过程,其结果是要确保获得达标的合金元素含量,从而保证产品的最终性能。脱氧合金化是炼钢冶炼中保证产品成分的重要工艺环节。随着工业的快速发展,高附加值钢种产量不断提高,保证钢水质量是各大钢铁企业提高竞争力所要解决的重要问题。

1模型的建立与求解

1.1数据预处理

根据相关数据分析,文件存在数据缺失问题,将缺失数据分类,运用均值插补法,将数据分为定距型和非定距型,根据数据分析,转炉终点温度、转炉终点P分别为非定距型,转炉终点Si为定距型,转炉终点Mn与转炉终点P采用均值平滑,将缺失数据补齐。

1.2数据可视化及去噪

根据相关数据分析,数据存在噪声,影响变量真值反映。应用MATLAB对相关数据进行可视化,运用plot绘制数据最原始分布形态,了解数据大致的分布中心、边界、数据集中程度信息。

1.3计算CMn收得率

合金收得率指脱氧合金化时被钢水吸收的合金元素的重量与加入该元素总重量之比:

其中Q为钢水净重;r为合金配料种类总数;yij为第i种合金配料中j元素的含量;x(xi )为第i种合金配料的重量;a(ai )为某种元素的目标含量,bj为第j种元素的转炉终点的含量;根据上诉公式可以得出CMn两种元素的历史收得率。

将处理过后的数据根据公式进行收得率求解,并绘制CMn收得率可视化图研究CMn分布的规律。

1 CMn收得率和分布区间

根据图1显示可知:CMn的收得率绝大部分集中在0.8-1区间内,根据历史数据,百分值超过一,存在异常数据,然而工厂的冶炼中,合金化脱氧,属于多种化学反应,可能会存在,致使CMn收得率超过百分值的可能。

2模型分析

2 CMn收得率相关性分析

由图2分析得出结论,C收得率与C含量、Mn含量、P含量、Si含量、钢水净重有关,与转炉温度和S含量无关。Mn收得率与Mn含量、P含量、Si含量、钢水净重有关,与C含量和转炉温度无关。

参考文献

[1]胡井涛.LF精炼脱氧合金化模型开发与在线应用[D].东北大学,2011.

[2]樊悦.LF炉合金添加系统的建模与优化[D].东北大学,2013.



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