重钢炼钢厂钢水过程温度预测

论文摘要

在现代连铸生产中,稳定钢水温度是稳定连铸生产的保证,合适的钢水过热度是获得优质铸坯的重要条件,而钢水温度的全程有效控制是保证生产节奏通畅有序的关键。因而提高从转炉出钢到炉外精炼以及到连铸回转台的全流程钢包内钢水温度控制,稳定连铸浇注前的钢水温度有重要的意义和研究价值。本论文通过对重钢从出钢到浇钢各环节钢水温度的变化,出钢条件、各种钢包材质条件下钢包壁温度场等进行生产现场调研、测试,采用数理统计与数据库结合的方法得到各环节温度变化特征,以及影响钢水温度变化的主要环节,建立影响温度变化相关因素与各环节温度变化间的关系,并预测其钢水过程温度。对钢包包底,钢包包壁,钢包渣层进行了传热数学模型理论分析提出钢包的热损失主要是通过包壁,而影响包壁热损失的主要因素是永久层轮次的影响和钢包包龄的影响。覆盖剂对降低渣层的热损失有着重要作用,但其比例仅为钢包总热损失的4.41%。经过现场试验得到了出钢过程不同钢种、包况、出钢时间和出钢温度的温降范围为8.74℃～72.42℃。不同钢种、包况、永久层轮次和包龄条件下吹Ar过程钢水温降6℃～16.16℃;LF精炼过程钢水温度提高11.28℃～39.5℃;静置过程钢水温降12.61℃～19℃;以及浇注过程钢水温降28.9℃～39.8℃。经过分类回归分析得到钢水从出钢到浇钢过程影响钢水温度不同的参数值下的温度与时间的关系公式,运用Windows2000操作系统,IISWeb服务器,MS SQL Server 2000数据库,ASP程序开发语言等工具,通过建立钢水过程温度数据库,采用B/S三层体系结构模式进行钢水过程温度预测系统开发,运用数据库查找与回归分析两种方法相结合进行钢水过程温度预测,预测误差在0℃～±3℃,其中误差未超过1.5℃的命中率达到了83.3%,误差未超过2℃的命中率达到了94%。说明该方法能够较准确预测重钢从出钢到浇钢过程各种因素影响下的钢水过程温度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 我国钢铁工业的发展概况
• 1.2 连续铸钢的发展
• 1.3 钢水温度的重要性
• 1.4 国内外现状综述
• 1.4.1 国内研究现状
• 1.4.2 国外研究现状
• 1.5 课题来源、研究意义及其主要研究内容
• 1.5.1 课题来源及研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 2 钢包传热分析模拟计算
• 2.1 钢包结构及其特性参数
• 2.2 钢包传热数学模型与计算
• 2.2.1 钢包底及渣层的稳态热模型与计算
• 2.2.2 钢包渣层计算结果
• 2.2.3 钢包壁的稳态热模型与计算
• 2.2.4 钢包壁计算结果
• 2.3 计算结果分析
• 2.4 结论
• 3 钢水过程温度变化规律研究
• 3.1 钢水出钢过程温降研究
• 3.1.1 钢水温度及其影响因素分析
• 3.1.2 钢种随包况不同的温降比较
• 3.2 钢包AR 站精炼过程温降研究
• 3.2.1 钢水Ar 精炼过程温降影响因素分析
• 3.2.2 不同永久层轮次和不同包龄吹氩气过程温降比较
• 3.3 钢包LF 精炼过程温度变化研究
• 3.3.1 钢水LF 精炼过程温度变化因素分析
• 3.3.2 不同永久层轮次、包龄和钢种加热时间与钢水温度变化
• 3.4 运输和静置过程温降
• 3.4.1 运输和静置过程温降因素分析
• 3.4.2 不同永久层轮次、包龄和钢种转运过程钢水温降比较
• 3.5 浇注过程温降
• 3.5.1 浇注过程温降因素分析
• 3.5.2 不同永久层轮次、包龄和钢种浇注全程钢水温降比较
• 3.6 本章小结
• 3.6.1 流程一过程温度变化
• 3.6.2 流程二过程温度变化
• 4 钢水过程温度预报系统
• 4.1 预测方法介绍
• 4.2 采用回归分析统计钢水过程温降关系
• 4.2.1 出钢过程预测公式
• 4.2.2 Ar 站过程温度预测公式
• 4.2.3 LF 过程温度预测公式
• 4.2.4 静置和运输过程温降预测公式
• 4.2.5 浇注过程温降预测公式
• 4.3 采用数据库查找的方法预测钢水过程温降
• 4.3.1 数据库查询的方式
• 4.3.2 出钢过程钢水温降数据表
• 4.3.3 Ar 站过程钢水温降数据表
• 4.3.4 LF 过程钢水温度变化数据表
• 4.3.5 静置和运输过程钢水温降预测数据表
• 4.3.6 浇注过程钢水温度变化数据表
• 4.4 预测系统现场运用
• 4.4.1 B/S 模式体系结构
• 4.4.2 网络操作系统的选择
• 4.4.3 Web 服务器和浏览器的选择
• 4.4.4 数据库的选择
• 4.4.5 数据库查询程序开发语言选择
• 4.4.6 钢水过程温度预测系统结构
• 4.4.7 程序界面
• 4.4.8 现场应用结果对比
• 4.5 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录