Matlab炼钢火焰光谱数据处理+源程序(2)
4.1.4 多元线性函数的数据拟合 15
4.1.5 采样方法 16
4.2 最小二乘法 16
4.3 数据拟合工作 18
4.3.1 八次多项式拟合 18
4.3.2 八次多项式拟合分析总结 21
4.3.3 指数拟合 22
4.3.4 指数拟合分析总结 25
结 论 27
致 谢 28
参考文献29
附录 30
1 引言
1.1 课题背景及意义
随着社会的高速发展，钢材对我们的作用越来越大，我们对钢材的品质要求也越来越高。如何提高钢材产量，减少能源浪费，提升钢材品质更加受到我们的关注。达到这一目的的方法就是对转炉炼钢的终点控制更加精确。转炉炼钢终点控制指的是吹炼终点时钢水温度和成分的控制[1]，大多数是控制终点的碳含量以及温度。对碳含量而言，控制过高不利脱磷脱硫， 控制过低又会增加钢中的氧、氮含量；终点温度控制不当，会使副原料和冷却剂的消耗增加， 延长冶炼时间，降低炉衬的寿命，增加金属消耗，从而影响钢的质量。我们所研究的就是通过炉口火焰光谱信息来进行较为准确的终点判断，从而提升钢的品质，优化各项冶炼指标，这也是国内外炼钢产业急需解决的问题，所以本研究也是非常有实际意义的。
1.2转炉炼钢概念
转炉炼钢过程的核心就是，用废钢、铁水、铁合金做为反应的主要原料，不借助任何的添加能源，仅仅去凭借铁液本身的产生的热以及铁液组分间化学反应产生热，用这两部分热量，去在炼钢转炉中完成整个的炼钢过程。早在十七世纪，贝塞麦转炉炼钢法的发明就让转炉炼钢进入了大规模炼钢的新时代。
转炉炼钢法与其他很多的炼钢法有着主要的区别，那就是它不用借助任何的外部能源，只是单单凭借吹入熔池的空气或氧气，去和生铁水中的各种元素发生反应，靠这种放热氧化反应去完成脱碳以及脱除杂质的任务，并将钢液加热到出钢（1600℃或更高）温度。在这个过程中，如何判断炼钢炉温度，确认脱碳任务的完成度以完成对转炉炼钢的终点控制就显得尤为重要了。
1.3 转炉炼钢的工艺流程
转炉炼钢的最早历史是瑞典人罗伯特•杜勒进行的氧气顶吹炼钢试验，实验获得了成功。1952年，当时居住于奥地利的Donawitz与Linz和先后在奥地利建成了容量为30吨的氧气顶吹转炉车间，并使其投入生产，所以这个方法也被称为LD法。在美国被称为BOF法（ Basic Oxygen Furnace）或BOP法，如图1.1所示。
1.1 BOF法
BOF法的氧化剂是氧气。把空气鼓入已经融化的生铁里，使杂质锰和杂质硅等等物质氧化。大量的热在炉内的反应的过程中放出（ 百分之一的硅可使生铁的温度升高二百摄氏度），可使炉内的温度变得足够高。因此，在炼钢转炉里进行的转炉炼钢过程，是不需要另外添加燃料的。含有百分之四左右碳的铁水就是这个转炉炼钢的主要原材料，但是这个碳含量远高于企业和生产需要对钢种的严格的要求，因此，转炉炼钢的最最主要任务的之一就是脱碳。在进行的间接氧化过程是转炉中的脱碳过程的主要反应：(FeO)+[C]={CO}+Fe。这是一个吸热反应，因此，只有当熔池温度升高到一千五百摄氏度左右后，脱C反应才可以能剧烈的发生。
而在氧气射流的作用区，碳元素的直接氧化还会同时在发生：1/2{O2}+[C]={CO} ，这个反应也是强放热反应，因此，转炉炼钢的其中一个主要热源就被钢铁里所包含的碳来承担了。在向复吹转炉底吹入二氧化碳气体时，二氧化碳也会加入钢中碳的整个氧化过程中：{CO2}+[C]=2{CO} ，所以在此时，在强化炉内会发生脱碳反应。