邢机30t电弧炉优化配料模型研究

论文摘要

邢台机械轧辊有限公司用电弧炉冶炼高合金钢轧辊,轧辊在机加工过程中产生大量返回废钢,生产过程需要将其返回电弧炉作为原料重新冶炼使用,如何合理的利用这些返回废钢中的Cr、Ni、Mo等贵重元素是配料计算过程中需要考虑的重要因素。采用人工配料计算,不仅计算过程复杂,而且Cr、Ni、Mo等合金元素熔清成分达标率较低。因此建立合理的炉料优化模型,以提高合金元素的回收率,能给企业带来经济效益,更可以为合理地利用有限的资源提供可靠的依据。通过分析和调研,确定出该数学模型的建立和求解过程所要具备的基础理论;其次,采集现场数据,对返回废钢按照尺寸大小和合金含量进行详细的分类;然后建立优化配料数学模型和合金化优化数学模型;通过对冶炼工艺的模糊需求量和模糊等式的描述,建立了合理的模糊配料约束线性规划模型,该模型充分考虑了电弧炉炼钢的工艺要求,并对模型进行求解;最后,以该数学模型为基础,通过用Visual Basic计算机语言开发电弧炉冶炼优化配料系统,在系统开发过程中,首先设计了6个系统操作界面,然后再将数学模型和操作界面有机结合完成了计算机语言代码的编写。该应用软件在邢机的生产实践中得到了验证,使所炼钢种Cr熔清成分达标率60%以上,Ni熔清成分达标率80%以上,Mo熔清成分达标率65%以上。由于软件的应用,使得操作简便,使用灵活,能适应电弧炉冶炼品种以及原材料多变因素,迅速准确给出最佳配料方案。软件的可操作性良好,能够较好的实现人机对话。另外,它的应用在提高企业管理水平、加快生产中计算机应用步伐以及提高冶炼工艺操作水平都会有较大帮助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 电弧炉的发展及国内外现状
• 1.1.1 钢铁工业发展
• 1.1.2 电弧炉的发展历史
• 1.1.3 现代超高功率电弧炉的技术特征
• 1.2 计算机控制在电弧炉炼钢中的应用
• 1.2.1 计算机控制的概况
• 1.2.2 数学模型及其对计算机控制的作用
• 1.2.3 电弧炉炼钢数学模型的发展概况
• 1.3 电弧炉配料方法的发展概况
• 1.3.1 传统的电弧炉配料方法
• 2 电弧炉优化配料模型课题的提出
• 2.1 电弧炉优化配料模型课题来源及意义
• 2.1.1 建立电弧炉优化配料模型的目的和意义
• 2.2 课题的内容和目标
• 2.2.1 课题的内容
• 2.2.2 课题的目标
• 3 模型建立的基础理论
• 3.1 模糊数学
• 3.1.1 模糊数
• 3.1.2 模糊线性规划
• 4 电弧炉优化配料模型建立
• 4.1 优化配料数学模型的建立
• 4.1.1 炉料结构分析及各类返回废钢的分类
• 4.1.2 优化配料模型的基本内容
• 4.1.3 优化配料模型的建立
• 4.1.4 模糊配料模型的建立
• 4.1.5 模型求解
• 4.2 合金化优化模型的建立
• 4.2.1 合金化优化模型的主要功能
• 4.2.2 合金化优化数学模型的建立
• 4.2.3 确定合金元素收得率
• 5 电弧炉优化配料系统软件的开发
• 5.1 优化配料系统软件的开发
• 5.1.1 数据类型的确定
• 5.1.2 编程语言的选择
• 5.2 电弧炉优化配料模型流程图
• 5.3 电弧炉优化配料系统软件的开发
• 5.3.1 电弧炉优化配料系统界面设计
• 5.3.2 电弧炉优化配料系统程序设计
• 5.4 优化配料系统现场试用
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集