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基于SMOGN-XGBoost的钢包下渣剩余钢水量预测
1
作者 樊士茜 段豪剑 +6 位作者 谢忠研 任英 张立峰 尹青 吴小林 赵德利 李亚辉 《特殊钢》 2026年第1期136-144,共9页
钢包结构直接影响炼钢工艺的效率、质量和经济性。为进一步优化钢包结构设计,基于钢包下渣水模拟数据,深入探讨了不同机器学习算法在预测开始下渣时剩余钢水量的效能,并针对钢包底部结构变量对下渣剩余钢水量的影响进行了预测分析。首先... 钢包结构直接影响炼钢工艺的效率、质量和经济性。为进一步优化钢包结构设计,基于钢包下渣水模拟数据,深入探讨了不同机器学习算法在预测开始下渣时剩余钢水量的效能,并针对钢包底部结构变量对下渣剩余钢水量的影响进行了预测分析。首先,采用SMOGN技术对钢包下渣水模拟数据进行过采样预处理,以平衡数据分布,构建包含训练集和测试集的剩余水量特征集。在此基础上,分别测试了LASSO,SVR,ElasticNet,MLP以及XGBoost五种机器学习模型对剩余水量的预测能力。通过决策系数、均方误差和平均绝对误差三个指标进行评估,结果表明,XGBoost模型的预测效果最优,是剩余钢水量预测模型的首选。最后,采用XGBoost模型分析了钢包模型底部结构变量,包括水口直径、水口凸起高度、钢包底部台阶高度和钢包底部台阶与水口距离等对钢包下渣剩余水量的影响。结果表明,当水口直径超过Φ40 mm时,剩余水量显著降低。降低水口凸起高度,以及增加钢包底部台阶高度,会显著降低钢包内剩余水量:当水口凸起高度超过26 mm时,剩余水量则将超过20 L;而当台阶高度超过11 mm且水口凸起高度低于11 mm时,剩余水量将减少到10 L以下。当台阶与水口距离增大时,剩余水量先减少,在距离大于100 mm后趋于稳定。研究结果为钢铁企业优化钢包结构、降低钢液浪费方面提供了重要参考,具有实际指导意义。 展开更多
关键词 钢包下渣 机器学习 钢包底部结构 XGBoost 回归预测
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钢包号的多目标智能识别
2
作者 莫瑷玮 张爽 +3 位作者 雷洪 余翔 郭金溥 马毓 《工业加热》 2026年第1期29-33,38,共6页
钢包管理是炼钢厂生产管理的重要环节,而钢包号识别是钢包管理的关键。针对钢包灰色表面直接喷涂白色颜料的现实,基于YOLOv5神经网络框架,开发了多钢包和多钢包的多目标检测算法。首先对钢包图像进行钢包真实框和钢包号真实框标注,然后... 钢包管理是炼钢厂生产管理的重要环节,而钢包号识别是钢包管理的关键。针对钢包灰色表面直接喷涂白色颜料的现实,基于YOLOv5神经网络框架,开发了多钢包和多钢包的多目标检测算法。首先对钢包图像进行钢包真实框和钢包号真实框标注,然后生成多钢包图像训练集,利用预测框参数矩阵将锚框转变为预测框,利用非极大值抑制方法筛选预测框,获取钢包区域图像和钢包号区域图像;最后利用残差网络进行数字识别,给出钢包号和相应概率。结果表明,本算法的钢包区域识别准确率高达98%,钢包号数字区域识别准确率达到98%,钢包号识别准确率可达到99%,说明此算法能够有效地实现钢包号的精确识别,为炼钢厂钢包智能调度管理提供可靠的数据支持。 展开更多
关键词 钢包号 锚框 预测框 真实框 多目标检测
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150t LF精炼过程增氮分析及工艺优化
3
作者 龚磊 《四川冶金》 2026年第1期42-46,共5页
针对SWRCH35K铸坯氮含量偏高的问题,对冶炼各工序进行了取样分析,发现钢液增氮贯穿于整个生产过程,其中LF精炼过程为主要的增氮环节。在该厂生产实践的基础上,系统分析了SWRCH35K钢埋弧效果、化学成分、钢包底吹氩、加热时间等精炼过程... 针对SWRCH35K铸坯氮含量偏高的问题,对冶炼各工序进行了取样分析,发现钢液增氮贯穿于整个生产过程,其中LF精炼过程为主要的增氮环节。在该厂生产实践的基础上,系统分析了SWRCH35K钢埋弧效果、化学成分、钢包底吹氩、加热时间等精炼过程中钢液增氮的影响因素,通过采取造渣工艺优化缩短成渣时间、送电制度匹配稳定埋弧效果、热渣回收提高加热前期渣厚、氩气精准控制减少钢水与空气接触等,LF钢水增氮质量分数由优化前25.1~36.2 ppm降低到17.5~25.4 ppm,钢水增氮质量分数降低28.3%,成品氮质量分数可控制在55 ppm以内。 展开更多
关键词 增氮 埋弧效果 底吹氩
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1215MS钢LF精炼过程控制与分析 被引量：1
4
作者 周军 孙波 +4 位作者 邓南阳 解养国 王勇 解文中 龚磊 《炼钢》 北大核心 2025年第4期36-44,73,共10页
为了实现1215MS钢LF精炼过程氧含量精确控制,通过对渣钢间氧平衡反应进行热力学计算,在结合某厂生产实践的基础上,分析研究了钢水弱脱氧、精炼渣成分和钙处理变性夹杂物等精炼过程控制工艺,提出了相应改进措施,取得了良好效果,结果表明... 为了实现1215MS钢LF精炼过程氧含量精确控制,通过对渣钢间氧平衡反应进行热力学计算,在结合某厂生产实践的基础上,分析研究了钢水弱脱氧、精炼渣成分和钙处理变性夹杂物等精炼过程控制工艺,提出了相应改进措施,取得了良好效果,结果表明:通过转炉终点钢水留碳质量分数0.050%~0.060%,出钢过程采取分步弱脱氧,精确控制钢水铝质量分数0.002 5%~0.004 5%,氧质量分数0.003 0%~0.005 0%;LF精炼调整精炼渣成分w(FeO+MnO)=5%~7%,w(Al_(2)O_(3))=18%~20%,碱度为2.0~2.5,曼内斯曼指数为0.10~0.15,精炼末期钙处理控制钢水终点钙质量分数为0.001 0%~0.002 0%,可将精炼终点溶解氧质量分数精确控制为0.005 0%~0.006 0%,铸坯全氧质量分数控制为0.012%~0.014%,硫化物夹杂长宽比不大于4的数量占比由53.2%提升至84.8%。 展开更多
关键词 高硫易切削钢 氧含量 弱脱氧 精炼渣成分 硫化物改性
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X65MS管线钢LF精炼渣优化与应用
5
作者 刘鹏 朱宏伟 +3 位作者 潘锡泉 袁渊 包燕平 顾超 《炼钢》 北大核心 2025年第5期35-41,共7页
为研究X65MS管线钢LF精炼过程的渣脱硫能力,对其精炼过程进行取样分析。结果表明,精炼渣中存在的高熔点固相CaO将使得渣系熔点升高,流动性及夹杂物吸收能力变差,需对渣系成分进行优化。利用Factsage软件进行活度、黏度计算,得出精炼渣... 为研究X65MS管线钢LF精炼过程的渣脱硫能力,对其精炼过程进行取样分析。结果表明,精炼渣中存在的高熔点固相CaO将使得渣系熔点升高,流动性及夹杂物吸收能力变差,需对渣系成分进行优化。利用Factsage软件进行活度、黏度计算,得出精炼渣中钙铝比控制范围1.5~2,碱度控制范围5~7.5,MgO质量分数4%左右可以保证高碱度渣的低熔点区域面积最大。基于上述分析,结合KTH硫容量计算结果以及等温线三元相图得出合理的CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)渣系成分范围:w(CaO)=49%~59%、w(Al_(2)O_(3))=29%~37%、w(SiO_(2))=8%~14%、w(MgO)=3%~5%。优化渣系的工业应用结果表明,精炼渣熔点处于试验所要求低熔点区,钢中氧化物夹杂数量显著下降,钢中氧化物夹杂尺寸低于5μm的数量占比增多,钢液中的S质量分数降低至10×10^(-6)。 展开更多
关键词 X65MS管线钢 精炼渣 深脱硫 硫容量 夹杂物
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Q420B大规格角钢去除夹杂的研究与实践
6
作者 刘志远 王重君 +1 位作者 栾文林 孔明姣 《宽厚板》 2025年第3期23-29,共7页
在以LD-LF-RH-CC工艺流程生产Q420B大规格角钢过程中,钢水中形成以Al_(2)O_(3)为主的复合夹杂物、以FeO-Al_(2)O_(3)为主的复合脱氧夹杂物和以FeO-Al_(2)O_(3)-C为主的不规则复合夹杂物。尽管经过RH精炼夹杂物数量明显减少,但仍然存在... 在以LD-LF-RH-CC工艺流程生产Q420B大规格角钢过程中,钢水中形成以Al_(2)O_(3)为主的复合夹杂物、以FeO-Al_(2)O_(3)为主的复合脱氧夹杂物和以FeO-Al_(2)O_(3)-C为主的不规则复合夹杂物。尽管经过RH精炼夹杂物数量明显减少,但仍然存在少量对钢材质量影响较大的大尺寸硅酸铝复合夹杂物。通过实验室模拟与生产相结合的方法,深入分析驱动气体流量、浸渍管插入深度对钢液循环气量和混匀时间的影响,并对其进行优化调整,将浸渍管插入深度调至550 mm,RH精炼循环气量优化为60 Nm^(3)/h或110 Nm^(3)/h,精炼时间稳定在20 min左右,确定最佳循环气量为60 Nm^(3)/h。优化调整后,对各类夹杂物进行统计分析,结果表明:夹杂物数量减少,夹杂物粒径≤15μm的比例为98%,满足了Q420B大规格角钢的标准要求。 展开更多
关键词 夹杂物 循环气量 浸渍管插入深度 提升气量
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钢中非金属夹杂物二步形核理论及应用
7
作者 王国承 曹磊 +1 位作者 肖远悠 袁兴虎 《鞍钢技术》 2025年第2期1-11,共11页
在现有钢中非金属夹杂物形成的一般性理论基础上,较为系统地阐述了钢中非金属夹杂物二步形核理论,同时借助第一性原理获得了钢中夹杂物团簇的结构和性质。非金属夹杂物形核可描述为溶质原子→团簇(原子簇)→临界核两个步骤,列举了该理... 在现有钢中非金属夹杂物形成的一般性理论基础上,较为系统地阐述了钢中非金属夹杂物二步形核理论,同时借助第一性原理获得了钢中夹杂物团簇的结构和性质。非金属夹杂物形核可描述为溶质原子→团簇(原子簇)→临界核两个步骤,列举了该理论在轴承钢生产过程中夹杂物控制的应用,通过优化VD工序精炼渣组成实现夹杂物的塑性化控制;在高铝钢精炼过程中,较为准确地预测了钢、渣、夹杂物的组成变化,实现高铝钢精炼过程中组元变化预测;借助现有的夹杂物计算模型,融合夹杂物二步形核理论模型构建了夹杂物形成多尺度模型并在多个体系中得到应用,以期为炼钢过程中夹杂物尺寸控制提供参考。 展开更多
关键词 钢 非金属夹杂物 二步形核 夹杂物控制
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钢包底吹氩气工艺对钢液洁净度的影响 被引量：1
8
作者 苑一波 吴国臣 +3 位作者 韩一飞 汪成义 郝振华 杨利彬 《江西冶金》 2025年第4期301-306,共6页
在某厂120t钢包吹氩过程中进行连续取样,研究钢包底吹工艺对钢液洁净度的影响。利用惰性气体熔融红外吸收法分析钢中全氧含量和氮含量在钢包吹氩过程中的变化情况,采用ASPEX自动扫描电镜分析钢中夹杂物的数量、尺寸等的变化情况。研究... 在某厂120t钢包吹氩过程中进行连续取样,研究钢包底吹工艺对钢液洁净度的影响。利用惰性气体熔融红外吸收法分析钢中全氧含量和氮含量在钢包吹氩过程中的变化情况,采用ASPEX自动扫描电镜分析钢中夹杂物的数量、尺寸等的变化情况。研究结果表明,在钢包底吹氩气期间,钢液脱氧的关键期为底吹氩气前4 min;钢液的增氮率随着钢包底吹氩气流量增大而提高;夹杂物整体数量随吹氩时间延长而减少,软吹0~6 min夹杂物的吸附率提升最快;对于钢中尺寸大于10μm的夹杂物,底吹氩气流量较小的试验炉次的夹杂物吸附率整体优于底吹氩气流量较大的试验炉次;当钢包底吹氩气流量分别为5、8、12、15Nm^(3)/h时,吹氩过程中平均温降分别为1.67、1.88、4.50、5.00℃/min。综上所述,对于精炼要求较低的普碳钢生产,120 t钢包底吹氩气流量建议控制在8Nm3/h左右,吹氩时间约为6min。 展开更多
关键词 钢包 底吹氩气工艺 钢液 夹杂物 洁净度
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钢包底吹精炼过程渣眼形貌的数值模拟及无量纲化
9
作者 王永康 刘畅 +2 位作者 肖爱达 李光强 王强 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第5期579-589,共11页
底吹钢包控制渣眼大小可改善钢液质量。基于钢包底吹氩气工艺,通过耦合离散相(DPM)模型和多相流(VOF)模型,建立三维非稳态多相流水模型,并通过1∶5水模型对数值模拟计算得到的渣眼大小和渣眼界面速度进行验证分析。研究了不同参数(底吹... 底吹钢包控制渣眼大小可改善钢液质量。基于钢包底吹氩气工艺,通过耦合离散相(DPM)模型和多相流(VOF)模型,建立三维非稳态多相流水模型,并通过1∶5水模型对数值模拟计算得到的渣眼大小和渣眼界面速度进行验证分析。研究了不同参数(底吹流量、油层厚度和底吹位置)对渣眼大小和渣眼界面速度分布的影响。最后以数据拟合手段获得无量纲渣眼面积和无量纲流量之间的关系。结果表明:渣眼面积随着喷吹流量增加和油层厚度减小而逐渐增大,底吹流量越大越明显;喷嘴的偏心距越远,渣眼面积随喷吹流量的变化越显著;对于偏心底吹此时存在一个流量极值,当喷吹流量达到这个值后渣眼面积反而减小——油层厚度25mm,喷吹流量2.26L/min的渣眼面积相比于1.87L/min的渣眼面积减小了180cm2。 展开更多
关键词 数值模拟 钢包 水模型 底吹 渣眼
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RH精炼过程中合金熔化混匀现象的水模型研究
10
作者 许智博 陈超 +5 位作者 王佳 李怡宏 曹瑞云 赵岩松 薛利强 范晋平 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第1期88-97,共10页
【目的】在RH精炼处理的不同阶段,根据需要会加入大量合金,以调整钢液成分,其在RH中的运动、熔化及均匀分布,决定了精炼过程的生产节奏。【方法】通过水模型实验与数值模拟,研究了NaCl饱和溶液与NaCl颗粒分别作为示踪物质,在RH装置内的... 【目的】在RH精炼处理的不同阶段,根据需要会加入大量合金,以调整钢液成分,其在RH中的运动、熔化及均匀分布,决定了精炼过程的生产节奏。【方法】通过水模型实验与数值模拟,研究了NaCl饱和溶液与NaCl颗粒分别作为示踪物质,在RH装置内的传输过程及混匀现象。以KCl溶液冷冻制备的盐球类比重型合金,研究其由真空室顶部进入RH后的运动及混匀过程。【结果】结果表明:颗粒与溶液在各点处的无量纲浓度曲线变化趋势一致,颗粒方案的响应时间和第一峰值时间略晚于溶液方案,第一峰值浓度也较低,这和颗粒溶解过程有关。当溶液体积或颗粒质量增加后,在下降管出口处盐水溶液的浓度曲线第一峰浓度较大且峰值时间较短。颗粒作为示踪物质时的混匀时间均远高于(接近2倍)同等盐分溶液的方案。在RH加入盐球时,其在真空室底部短暂停留后流入下降管,随后停留在钢包底部直至融化,期间缓慢释放盐分,使得钢包底部区域达到混匀的时间较长。在实际RH精炼过程中,加入重型难熔合金后,应注意钢包底部区域物质的混合规律。 展开更多
关键词 合金 RH 水模型 熔化 混匀
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X80管线钢中夹杂物在精炼与浇铸过程中的演变规律
11
作者 陈紫璇 钟华军 +1 位作者 姜敏 王新华 《炼钢》 北大核心 2025年第5期79-85,92,共8页
通过工业试验流程取样和夹杂物生成热力学计算,详细分析了X80管线钢精炼与浇铸过程中夹杂物的演变规律,重点讨论了精炼过程钙处理、浇铸时钢水二次氧化及温降对夹杂物的影响。结果表明,LF精炼结束时,夹杂物主要由MgO-Al_(2)O_(3)-CaO和M... 通过工业试验流程取样和夹杂物生成热力学计算,详细分析了X80管线钢精炼与浇铸过程中夹杂物的演变规律,重点讨论了精炼过程钙处理、浇铸时钢水二次氧化及温降对夹杂物的影响。结果表明,LF精炼结束时,夹杂物主要由MgO-Al_(2)O_(3)-CaO和MgO-Al_(2)O_(3)组成,尺寸分布在1~5μm,其中1~2μm的夹杂物占51.5%,2~5μm的夹杂物占46.6%。RH精炼结束后钢中总氧质量分数(T.O)从LF精炼结束时的0.0030%降至0.0013%,N质量分数从0.0058%降至0.0049%;夹杂物数量密度从17.16个/mm^(2)减少至9.62个/mm^(2),去除率达到43.9%;表明RH精炼脱气和夹杂物去除效果显著。钙处理后夹杂物中Al_(2)O_(3)和MgO含量减少,CaS的含量显著增加,夹杂物主要为MgO-Al_(2)O_(3)-CaO和CaS-Al_(2)O_(3)-CaO两类,数量密度增加至37.69个/mm^(2)。连铸中间包内,夹杂物中Al_(2)O_(3)含量增加、CaS含量基本不变、CaO含量降低,主要为CaS-MgO-Al_(2)O_(3)-CaO。夹杂物热力学计算结果表明,钢中Ca质量分数在0.0006%~0.0016%时,夹杂物成分将落在低熔点区域;钢液二次氧化后,夹杂物中Al_(2)O_(3)含量将增加、CaS含量将降低、CaO含量将增加;钢液温降过程中,夹杂物中Al_(2)O_(3)、MgO与CaS含量将增加,CaO含量将减小。工业试验中,由于中间包内钢液二次氧化和温降迭加作用,导致夹杂物中Al_(2)O_(3)含量增加,CaS基本不变、CaO含量降低;热力学计算结果与试验取样分析结果一致。 展开更多
关键词 夹杂物 管线钢 钙处理 二次氧化 温降
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10B21冷镦钢LF精炼过程硼的终点控制分析与优化 被引量：1
12
作者 尹啸 李洋 +3 位作者 丛培起 庞洪轩 郑冰 徐东 《四川冶金》 2025年第1期55-60,共6页
LF精炼终点控硼是10B21钢十分关键的冶炼环节。本文从现场精炼渣角度出发,在较低硼元素收得率背景下,研究精炼渣的含硼特征,并结合热力学和动力学分析硼在LF精炼时的终点控制要素,旨在提高硼的收得率。结果表明,除主要常见矿物相外,LF... LF精炼终点控硼是10B21钢十分关键的冶炼环节。本文从现场精炼渣角度出发,在较低硼元素收得率背景下,研究精炼渣的含硼特征,并结合热力学和动力学分析硼在LF精炼时的终点控制要素,旨在提高硼的收得率。结果表明,除主要常见矿物相外,LF精炼渣中存在少量未完全熔化溶解的硼铁合金。基于硼铁合金溶解热力学和动力学分析,钢液吸氧和精炼渣的氧化性高会间接影响硼的收得率,钢中溶解的硼会以氧化物形式间接损失掉,导致硼元素的收得率偏低。为了缩短硼铁合金在钢液的溶解时间,提高硼元素的扩散系数和减小合金的尺寸是有效途径。经过工业优化试验,硼元素的平均收得率可提高到93%,较优化前增加约10%,吨钢减少约0.02 kg硼铁合金,为企业降本增效。 展开更多
关键词 10B21冷镦钢 LF精炼渣 硼铁合金 优化 收得率
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基于RF-SSA-BP神经网络的LF终点温度预测
13
作者 邹仕宝 张炯明 +2 位作者 尹延斌 甄新刚 吴星星 《冶金能源》 北大核心 2025年第6期67-72,共6页
对钢包精炼炉(以下缩写为LF)终点温度进行精确预测,有助于降低能源消耗,提高冶炼效率。为提高LF终点温度预测的准确性,先使用孤立森林算法检测并剔除数据集中的异常值,再使用随机森林算法分析各影响因素与终点温度的相关性,最后建立基... 对钢包精炼炉(以下缩写为LF)终点温度进行精确预测,有助于降低能源消耗,提高冶炼效率。为提高LF终点温度预测的准确性,先使用孤立森林算法检测并剔除数据集中的异常值,再使用随机森林算法分析各影响因素与终点温度的相关性,最后建立基于麻雀搜索算法优化的BP神经网络模型。基于国内某钢厂LF生产车间实际生产数据对模型进行验证,并与其他模型进行对比。结果表明,文章提出的模型预测的终点温度精度在±5℃内的炉次占比达到了92%,优于其他方法,可以为LF实际生产温度控制提供参考。 展开更多
关键词 钢包精炼炉 终点预测 随机森林 麻雀搜索算法 神经网络
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LF精炼渣成分对Q355钢液脱硫的影响
14
作者 杨海昕 张波 +3 位作者 王举金 刘晓峰 王金淑 张立峰 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第9期1173-1184,共12页
为得到最利于实际生产且脱硫效果良好的精炼渣成分,通过工业试验调整了5炉LF精炼渣,对钢液硫含量变化规律进行研究。为明确精炼渣的脱硫效果,计算了精炼渣的完全熔化温度、黏度、理论脱硫能力以及脱硫指数(Sindex)。精炼渣的脱硫能力与... 为得到最利于实际生产且脱硫效果良好的精炼渣成分,通过工业试验调整了5炉LF精炼渣,对钢液硫含量变化规律进行研究。为明确精炼渣的脱硫效果,计算了精炼渣的完全熔化温度、黏度、理论脱硫能力以及脱硫指数(Sindex)。精炼渣的脱硫能力与CaO含量有关,CaO与Al_(2)O_(3)的质量比对精炼渣的多种性质均有很大的影响。结果表明,硫容量(CS)随着精炼渣CaO与Al_(2)O_(3)质量比的增加而无限上升,Sindex随着精炼渣CaO与Al_(2)O_(3)质量比增加呈现先上升后下降的趋势。当CaO/Al_(2)O_(3)(C/A)为1.8~2.0时,Sindex达到最大值,表明此时脱硫效果最好。精炼渣的完全熔化温度低于1600℃时,黏度处于最低值,表明此时精炼渣的流动性较好。综合考虑精炼渣的脱硫能力、完全熔化温度、黏度,当精炼渣中CaO的质量分数在55%~58%内、C/A为1.8~2.0、MgO质量分数不高于6%、SiO_(2)质量分数(8%)较低时,精炼渣对脱硫有利。 展开更多
关键词 炉外精炼 精炼渣 黏度 脱硫 硫容量 脱硫指数
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LF加废钢降铁耗工艺研究与实践
15
作者 万金同 刘钊 +2 位作者 程绘兵 熊必勇 肖波 《炼钢》 北大核心 2025年第6期35-43,共9页
研究了在长流程炼钢工艺中通过LF精炼工序加入废钢降低铁水单耗的技术路径及其对炼钢工艺的影响。结果表明:废钢加入量增至150 kg/t,铁水单耗可降低10%~15%,吨钢CO_(2)排放量降低11.0%。废钢加入也带来了一系列挑战:废钢每增加50 kg/t,... 研究了在长流程炼钢工艺中通过LF精炼工序加入废钢降低铁水单耗的技术路径及其对炼钢工艺的影响。结果表明:废钢加入量增至150 kg/t,铁水单耗可降低10%~15%,吨钢CO_(2)排放量降低11.0%。废钢加入也带来了一系列挑战:废钢每增加50 kg/t,钢水氮质量分数增加(3~5)×10^(-6),总氧和氢含量也同步上升,钢材中夹杂物数量及夹杂物的评级升高,电耗、电极及钢包耐材消耗显著增加。通过废钢熔化的热力学与动力学研究,建立LF精炼废钢质量标准,提出了预热至500~1 000℃的加入方式,结合提高升温效率、控制废钢粒度及强化氩气搅拌,缩短了废钢熔化时间并降低了成分波动,取得了较好的经济效益和社会效益。钙处理与软吹工艺协同改善了夹杂物形态和分布,提升了钢水洁净度,确保了钢材机械性能不受影响。 展开更多
关键词 废钢加入量 LF精炼炉 铁水消耗 碳排放 废钢熔化 夹杂物
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提高钢包自动开浇率的理论分析与实践
16
作者 周禹 巨银军 +2 位作者 张天舒 王嵘坤 李万明 《中国冶金》 北大核心 2025年第3期86-93,共8页
在钢水浇注时,如果钢包不能实现自动开浇时需进行烧氧操作,这可能导致大量氧化物进入连铸中间包,造成钢液的二次氧化。因此,提高钢包自动开浇率对提高钢水洁净度有重要意义。研究了引流砂烧结层面积和厚度、引流砂的种类、钢液温度、大... 在钢水浇注时,如果钢包不能实现自动开浇时需进行烧氧操作,这可能导致大量氧化物进入连铸中间包,造成钢液的二次氧化。因此,提高钢包自动开浇率对提高钢水洁净度有重要意义。研究了引流砂烧结层面积和厚度、引流砂的种类、钢液温度、大罐盛钢时间等参数对钢包自动开浇率的影响规律,对烧结层面积和厚度影响自动开浇率的机理进行了理论分析。研究表明,引流砂烧结层半径每增加1%,其受到的应力增加1.2%,从而使烧结层更容易破裂,钢包自动开浇率更高。在钢液温度小于1630℃且盛钢时间小于180 min时,使用铬质引流砂钢包自动开浇率更高;在钢液温度大于1650℃且盛钢时间大于180 min时,使用锆质引流砂钢包自动开浇率更高。影响自动开浇率的主要因素顺序为,烧结层的面积>钢液温度及盛钢时间>引流砂种类。当采取扩大引流砂烧结面积并根据不同钢种选择锆质或铬质引流砂的改进措施后,钢包自动开浇率可提升至99.7%。研究结果对完善钢包自动开浇方法、提高钢铁企业的生产效率和产品质量具有重要意义,对提高管线钢、轴承钢等高合金、高洁净度、超长冶炼时间钢种的钢包自动开浇率也具有借鉴意义。 展开更多
关键词 钢包自动开浇率 引流砂 烧结层 盛钢时间 钢液温度
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基于IHAOAVOA-ELM的LF终点温度控制模型
17
作者 肖卓越 柴琳 刘雅迪 《冶金能源》 北大核心 2025年第6期73-80,共8页
LF精炼炉的终点温度对铸造产品质量影响较大,保证其终点温度的准确至关重要。针对LF终点温度控制问题,提出了基于IHAOAVOA-ELM的LF炉终点温度控制模型。首先根据AO算法强大的探索能力和AVOA算法优秀的开发能力,结合佳点集和FDB策略建立... LF精炼炉的终点温度对铸造产品质量影响较大,保证其终点温度的准确至关重要。针对LF终点温度控制问题,提出了基于IHAOAVOA-ELM的LF炉终点温度控制模型。首先根据AO算法强大的探索能力和AVOA算法优秀的开发能力,结合佳点集和FDB策略建立了混合改进天鹰—非洲秃鹫算法优化极限学习机预测模型(IHAOAVOA-ELM);然后在预测模型的基础上使用IHAOAVOA算法对影响终点温度的主控变量进行参数优化,通过寻找最优解确定当前炉次达到目标温度需要的主控变量值,从而实现对终点温度的控制。实际算例结果表明,IHAOAVOA-ELM预测模型在七个对比模型中预测精度最高,预测结果更加稳定,预测误差在±10℃的炉次比例为95.21%;10组测试炉次的控制偏差也在合理范围内,达到了控制预期,为LF精炼带来具有实际意义的帮助。 展开更多
关键词 LF炉 佳点集 FDB策略 混合改进天鹰—非洲秃鹫算法 终点温度控制
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120t钢包底吹在线智能调控系统开发与应用
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作者 董晓雪 韩啸 +3 位作者 乔西亚 李晶 于学渊 赵阳 《炼钢》 北大核心 2025年第2期47-52,共6页
钢包底吹是炼钢生产中重要的精炼手段,对提高钢液质量发挥着积极作用。为了保证底吹效果的一致性,结合现场操作人员的实际经验,设计开发了一套基于热成像测温技术与多参数底吹流量调控模型相结合的钢包底吹在线智能调控系统。基于多参... 钢包底吹是炼钢生产中重要的精炼手段,对提高钢液质量发挥着积极作用。为了保证底吹效果的一致性,结合现场操作人员的实际经验,设计开发了一套基于热成像测温技术与多参数底吹流量调控模型相结合的钢包底吹在线智能调控系统。基于多参数钢包底吹流量模型可以较为准确地确定当下底吹流量,强吹阶段时模型计算值比实际值略低20~100 L/min,仍能满足现场底吹需求;采用在线热成像监测模型对钢包钢液搅拌情况进行监控分析可以实现钢包底吹的实时监测,并计算钢液裸露面积占所测区域面积比值,面积比值P_(s)分别为0、15%~20%、大于60%时,可以保证停吹、弱吹、强吹效果;采用多参数钢包底吹流量预测调控模型并结合在线热成像监测模型计算求出的钢液裸漏面积比值,系统实现了现场钢包底吹流量的精准综合调控。系统投用后,钢包出站温度波动较为均匀,低于1550℃的炉次占比从69%减少到27.5%;钢坯中的夹杂物数量大幅减少,约为投用前的80%,且浸入式水口结瘤减少,底吹效果明显提高,同时协助现场高效地完成了钢包底吹搅拌工作,降低了人员劳动强度。 展开更多
关键词 钢包 底吹搅拌 热成像 底吹流量 智能调控
原文传递
不同燃气烘烤钢包效率与污染物排放对比研究
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作者 曾茹 何佳洋 +2 位作者 白祥 刘广强 毛虎军 《云南冶金》 2025年第6期64-69,共6页
以转炉煤气、焦炉煤气、天然气为气源,借助数值模拟分析了不同燃气的污染物的生成特征以及烘烤效率。结果表明:三种燃气燃烧主要产物为CO_(2)和水蒸气,两者总和约占燃烧产物90%;相较于转炉煤气,天然气和焦炉煤气CO_(2)浓度低约65.71%,... 以转炉煤气、焦炉煤气、天然气为气源,借助数值模拟分析了不同燃气的污染物的生成特征以及烘烤效率。结果表明:三种燃气燃烧主要产物为CO_(2)和水蒸气,两者总和约占燃烧产物90%;相较于转炉煤气,天然气和焦炉煤气CO_(2)浓度低约65.71%,转炉煤气水蒸气浓度比另两种分别低92.5%、93.33%;三者蓄热式烘烤系统平均热效率分别为27.78%、27.83%、23.80%,研究结果为钢包烘烤燃气选择提供了依据。 展开更多
关键词 钢包烘烤 污染物排放 烘烤效率 燃气种类
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钢包精炼过程底吹位置与流量设计物理模拟研究
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作者 王勇 解文中 +2 位作者 牛金印 刘前芝 王海军 《安徽冶金科技职业学院学报》 2025年第4期1-5,共5页
本文针对国内某钢厂精炼过程中钢包底吹氩工艺优化需求,基于相似原理建立了1∶2.5的120t钢包水力学物理模型,系统研究了吹气位置与吹气流量对钢液混匀时间及渣相行为的影响。结果表明,混匀时间随吹气流量的增加呈现显著缩短后趋于稳定... 本文针对国内某钢厂精炼过程中钢包底吹氩工艺优化需求,基于相似原理建立了1∶2.5的120t钢包水力学物理模型,系统研究了吹气位置与吹气流量对钢液混匀时间及渣相行为的影响。结果表明,混匀时间随吹气流量的增加呈现显著缩短后趋于稳定的趋势:在0.2~2.6L/min范围内,增大气量可明显提升搅拌强度,缩短混匀时间;超过2.6L/min后,因气泡聚并形成贯穿气流导致能量利用率降低,混匀时间改善不再明显。吹气位置对混匀效率具有显著影响:当位置由钢包中心移至0.43R时,非对称流动结构增强了全熔池循环,混匀时间逐渐缩短;继续外移至0.67R时,近壁区次生涡流增加,有效搅拌能下降,混匀时间反而延长,故0.43R为最佳混匀位置。吹气参数直接影响渣层稳定性:气量≤0.4L/min时渣层保持完整;气量≥2.6L/min时,强湍流导致渣层被显著推开,钢液面裸露面积增大。偏心吹气(如0.5R)因壁面约束可抑制渣眼扩展,有利于减轻卷渣风险。综合混匀效率与渣相控制,确定模型条件下的最优工艺参数为吹气位置0.43R、吹气流量0.4L/min,对应120t原型钢包吹氩流量约为7.69NL/min。该参数可在保证较快混匀的同时维持渣层相对稳定,为实际生产中兼顾精炼效果与钢液洁净度提供了试验依据。 展开更多
关键词 水模拟 吹气流量 底吹位置 卷渣 混匀行为
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