基于案例推理的电弧炉冶炼过程用氧量优化研究

论文摘要

电弧炉炼钢具有钢液温度能灵活掌握、热效率高、设备简单、工艺流程短等优点,再加上充足的废钢资源以及环保意识的加强,因而世界各国都在稳步地发展电炉炼钢。为满足高效连铸的节奏要求,现代电弧炉炼钢工艺的发展都是围绕着缩短冶炼周期和降低电耗进行的,基本思路是充分利用冶炼过程的物理热和化学热。为此,电弧炉炼钢的热装铁水比不断增加,冶炼用氧量也随之大幅度提高。本文首先在综述了电弧炉炼钢用氧技术的基础上,分析了电弧炉炼钢过程的特点,将案例推理方法引入到电弧炉吹氧量的优化控制中,提出了基于案例推理的电弧炉用氧量优化方法；根据冶炼周期最短的原则,按照电弧炉炼钢的工艺要求,分析了电弧炉合理的用氧制度。在综合考虑用氧制和炼钢工艺的基础上,将电弧炉的冶炼过程划分为起弧和穿井及电极上升不吹氧阶段、穿井及电极上升吹氧助熔阶段、熔化末期吹氧助熔阶段和熔化末期吹氧升温阶段。进一步地,基于这种阶段的划分,分别针对每个阶段吹氧操作的特征建立了用氧量优化案例,设计了整个案例推理算法,包括新问题特征提取和描述,相似案例检索,案例重用,案例存储等。本文最后对基于案例推理的吹氧量优化进行了仿真,结果表明本文所建立的基于案例的用氧制度能够根据冶炼进程匹配给出用氧量,使冶炼过程中氧气的喷吹更加合理,在缩短了冶炼周期的同时,降低了吨钢电耗,避免了氧气的过度浪费,改善了冶炼效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 电弧炉用氧技术发展
• 1.2 电弧炉炼钢中氧气的作用及用氧技术
• 1.2.1 氧气的作用
• 1.2.2 氧气参与的反应
• 1.2.3 现代电弧炉用氧技术
• 1.3 现代电弧炉用氧制度优化
• 1.4 案例推理的思想及其在控制中的应用
• 1.4.1 案例推理的思想
• 1.4.2 案例推理在控制中的应用
• 1.5 论文主要工作
• 第2章 案例推理技术
• 2.1 案例推理的基本知识
• 2.1.1 案例推理的理论基础
• 2.1.2 案例推理的两种主要类型
• 2.2 案例推理基本过程
• 2.2.1 案例的表示与组织
• 2.2.2 案例检索
• 2.2.3 案例重用
• 2.2.4 案例修正
• 2.2.5 案例学习
• 2.3 案例推理的特点及存在的问题
• 2.3.1 案例推理的特点
• 2.3.2 案例推理存在的问题
• 2.4 案例推理的发展方向
• 2.5 本章小结
• 第3章 电弧炉用氧制度优化研究
• 3.1 电弧炉炼钢工艺
• 3.1.1 现代电弧炉炼钢过程
• 3.1.2 现代电弧炉操作工艺
• 3.2 合理的电弧炉用氧制度
• 3.2.1 起弧和穿井及电极上升不吹氧阶段
• 3.2.2 穿井及电极上升吹氧助熔阶段
• 3.2.3 熔化末期吹氧助熔和升温阶段
• 3.3 电弧炉用氧案例的建立
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于案例推理的电弧炉用氧优化
• 4.1 电弧炉吹氧量的案例推理计算
• 4.1.1 案例检索及匹配
• 4.1.2 案例重用
• 4.1.3 案例评价与修正
• 4.1.4 案例的存储与维护
• 4.2 参数选取
• 4.3 仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢