基于爐口火焰光譜信息的轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)在線碳含量測量方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼在線終點(diǎn)碳含量測量是全世界冶金行業(yè)多年來一直亟待解決的問題。轉(zhuǎn)爐煉鋼在線終點(diǎn)碳含量的精確控制對于提高煉鋼質(zhì)量與產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等方面均具有重要意義。
　　 本文分析了目前轉(zhuǎn)爐煉鋼在線終點(diǎn)控制主要的三種方法：經(jīng)驗(yàn)控制、靜態(tài)控制和動(dòng)態(tài)控制，針對這三種現(xiàn)行方法存在的問題，提出了一種利用火焰光譜探測技術(shù)對轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)鋼水碳含量的檢測方法，設(shè)計(jì)出適合轉(zhuǎn)爐煉鋼現(xiàn)場環(huán)境的爐口火焰光譜信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離非接觸式探

2、測，以消除現(xiàn)場煙塵、高溫等惡劣環(huán)境對檢測的影響，利用小視場的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，使得獲取的光譜信息是轉(zhuǎn)爐煉鋼爐口火焰的根部光譜信息，保證了整個(gè)火焰場是處于局部熱平衡狀態(tài)，同時(shí)也消除了火焰晃動(dòng)產(chǎn)生的光譜抖動(dòng)劇烈的干擾；通過分析轉(zhuǎn)爐爐口火焰光譜分布形狀的變化，得到了能夠反應(yīng)轉(zhuǎn)爐吹煉過程的光譜分布變化規(guī)律；基于支持向量機(jī)學(xué)習(xí)算法，選用能夠描述光譜分布變化規(guī)律的若干個(gè)波長處的光譜光強(qiáng)作為模型的輸入?yún)⒘?，引入鋼水狀態(tài)值的量作為模型的輸出參量，建立了在線實(shí)時(shí)

3、控制模型，現(xiàn)場實(shí)測得到了與現(xiàn)行的人工經(jīng)驗(yàn)方法吻合一致的終點(diǎn)控制結(jié)果；對轉(zhuǎn)爐煉鋼爐口火焰的連續(xù)光譜部分進(jìn)行擬合，得到爐口火焰光譜的連續(xù)光譜和元素特征譜線的發(fā)射光譜，從理論上描述爐口火焰光譜的分布變化；利用轉(zhuǎn)爐煉鋼爐口火焰中的原子特征譜線發(fā)射強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了對熔池內(nèi)部的鋼水溫度的計(jì)算；從連續(xù)光譜吸收率時(shí)間變化曲線上，聯(lián)系轉(zhuǎn)爐煉鋼理論脫碳速率方程曲線，提出了一種能夠在整個(gè)吹煉過程中，實(shí)現(xiàn)對爐內(nèi)鋼水的碳含量參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法。
　　 研究所用