LF精炼炉底吹氩过程的建模与优化

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1、东北大学硕士学位论文摘要LF精炼炉底吹氩过程的建模与优化摘要底吹氩技术因其具有强搅拌力、均匀成份和温度、加快化学反应和去除夹杂等良好的冶金效果而成为U7精炼炉精炼过程中关键工艺环节之一。目前U精炼炉底吹氩技术存在吹氩制度不够明确、全程吹氩压力无调节、调节欠准确、调整范围有限等诸多缺陷。基于针对吹氩效果的U精炼炉底吹氩水力模型实验的研究和分析，本文建立了关于底吹氩搅拌特性、混合特性、影响反应速度特性和去除夹杂特性的数学模型，并在此基础上对LF精炼炉底吹氩传统工艺进行研究和分析，进而制定了明确的LF精炼炉底吹氩制度。然后，引入多目标优化的思想，根据吹氩制度中各个

2、阶段的冶金目的不同，将所建立的数学模型作为目标函数，对吹氩参数进行优化，获得优化吹氩制度。最后，为了验证本文的数学模型和与之相对应的优化吹氩制度的有效性，进行了仿真研究。主要内容如下：(1)在邛精炼炉底吹氩水力模型实验研究和分析的基础上，建立了关于底吹氩搅拌特性、混合特性、影响反应速度特性和去除夹杂特性的数学模型，并给予理论的证明和分析。(动针对目前LF精炼炉底吹氩制度存在诸多缺陷，通过对班精炼炉底吹氩传统工艺的研究和分析，制定了明确的LF精炼炉底吹氩制度，即根据吹氩制度中各个阶段的冶金目的不同，进行分阶段的寻优。利用基于底吹搅拌效果建立的数学模型作为优化目

3、标，将多目标优化的思想引入底吹氩制度中，给出了理论上优化的底吹氩制度。(3)基于已经制定的底吹氩制度，根据实际LF精炼炉的参数，进行仿真和冶金效果的分析。仿真结论表明基于LF精炼炉底吹氩搅拌效果数学模型得到的优化底吹氩制度在保持原有底吹氩制度的基础上，获得了更好的冶金效果。关键词：LF精炼炉；底吹氩；建模；优化一lI—东北大学硕士学位论文AbscractModeIingandOptimizingofBottom—Argon-BIowingProcessforLadleFurnaceAbstractThetechnologyofBottom—Argon—Blo

4、wing(BAB)becomesapivotalprocedureofrefiningprocessesofLadleFumace，becauseofitsgoodmetallurgicalresults，suchashighlystirring，distributingingredientandtemperature，increasingtherateofchemicalreaction，remoVinginclusionsandsoon．ThecurrentBABtechniquehasflawssuchasambiguousregulations，ke

5、印ingunchangedpressure，lackingconciseadjustmentandlimitedadjustingrange．Inthisthesis，baSedonthehydraulicmodelforresultofblowinga唱on，mathematicalmodelsofstirring，mixing，innuencingtherateofreaction，andremovinginclusionspropertiesofblowingargonwerepresented．Funher，basingonsometradition

6、alprocessofblowinga唱onresearchesandanalysis，aconciseregulationofBABofLadleFumacewaSmade．MoreoVer，accordingtodifferentmetallurgicalpu叩oses0fstagesinregulationofblowingargon，thepresentedmathematicalmodelswereoptimizedbythemulti．objectiveoptimizationmethod．Thentheregulationofblowingar

7、gonwasimprovedbyoptimizingthepar锄eterSofargonnow．Finally’thesimulationresearchwasdoneforvalidatingtheoptimizedregulationofblowingargonbasedonpresentedmathematicalmodels．MainpartsareaSfollows：(1)InthebaSisofresearchesandanalySisofthehydraulicmodelofBABofLadleFumace，mathematicalmodel

8、sofsti州ng，mixin＆influencin