4 预测模型构建 20

4。1 数据归一化 20

4。2 双波长法温度预测模型 20

4。3 数据驱动修正的碳含量经验模型 21

结 论 23

致 谢 25

参 考 文 献 26

1 绪论

1。1 转炉炼钢简介

传统的转炉炼钢是将经过高炉炼烧的铁水，在混铁炉混制均匀后连同一定比例的废钢或 其他铁合金，一起加入转炉。因此转炉炼钢不需要外加的热源，依靠钢水本身具有的热量以 及在炼钢过程中氧气与钢水中各种元素的放热氧化反应产生的热量来达到脱碳以及去杂质的 目的，并将钢水加热到出钢温度（一般为 1600℃或更高）[1]。论文网

自从普鲁士人 Bismarck 于 1856 年发明了采用低吹供气的酸性环境转炉炼钢方法开始， 转炉炼钢技术先后经历了低吹碱性炉、碱性平炉，再到现代炼钢主流的碱性纯氧顶吹炉的技 术演变。在转炉炼钢的发展历程中经过逐步的改进，先后解决了脱硫脱磷、降低对炼钢原料 的要求、增加废钢使用量、减少炼制过程中的热量损失来提高生产效率等一系列关键问题[2]， 使得转炉炼钢的技术不断成熟，应用范围不断扩展]。

图 1。1 转炉结构与炼钢过程示意图

由于我国基本国情限制，工业用电价格始终偏高，同时对废钢回收后分类还不够充分， 导致利用率偏低近，因此电炉炼钢生产方式在我国的发展受到限制。大多数情况仅在大型钢 铁企业生产一些对内部成分有严格要求的特种钢材时采用精细化的电炉炼钢方法。相比之下， 转炉炼钢方法技术门槛相对较低，设备投资少、建设投产速度快，同时对原材料的要求也并 不十分严苛，具有良好的普适性，对于从十几吨量级的中小型炼钢炉到超过 300 吨级别的特 大型炼钢炉都适用。同时由于转炉炼钢整个生产过程中都可以对钢水成分、温度等特征进行 实时监测，并且根据监测反馈的结果实时调整，这就使得转炉炼钢的生产过程具有一定的灵活性，能够配合二次精炼、炉外精炼、复合吹炼，或其他后续连铸工艺技术协同生产，具有 比较好的灵活性与后续改进的潜力。因此参考相关数据可以看到，近十多年来我国转炉钢产 量占粗钢总产量的比例逐步上升，2003 年我国转炉钢比为 82。4%，到 2013 年这一比例已增至 88%左右。而在同一时期全世界范围内，转炉钢与电炉钢比例基本保持在 7:3 的水平，两者对 比之下可以看到我国钢铁生产行业对转炉炼钢可以说是格外重视[3]。

1。2 转炉炼钢终点控制技术

在钢铁炼制过程中，炼钢炉中金属的组成成分和温度达到需要炼制的目标钢种的要求时， 在钢铁行业一般把这种状态称为炼钢的终点。与之相应的，终点控制技术就是对钢水达到炼 钢终点时温度和成分的控制[4]。由于在现代钢铁行业已经发展出了一套成熟可靠的生产工艺 体系，在前期对原材料的预处理过程中经过矿石精拣，以及钢水生成初期的造渣过程中运用 成熟的合成造渣剂，钢水中的硫和磷元素一般都能够比较容易地达到生产的标准要求，所以 炼钢终点控制技术关注的重点主要是温度与碳含量。

人们为了能够尽可能准确地控制最终炼钢产品中的终点而不断进行探索尝试，主要经历 了以下三个阶段：文献综述