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随着工业的发展和科技的进步,对钢材的质量提出了更高的要求,高效自动化炼钢已成为钢铁工业的发展趋势。LF炉精炼作为钢铁生产中的一个重要环节,具有白渣精炼脱硫的作用,合理控制钢水硫含量是保证产品质量的有效手段。因此研究影响精炼脱硫的因素,建立LF炉精炼过程脱硫模型,准确预报钢水硫含量对自动化炼钢均具有重要意义。 本文以某钢厂2#方坯135t LF精炼炉为研究对象,研究了LF精炼渣硫容量计算模型,重点研究和开发了LF精炼过程钢水脱硫在线预报模型,进行现场调试、验证。本文主要内容和结论如下: (1) LF精炼渣硫容量计算模型的研究。利用KTH硫容量模型建立LF炉精炼渣系的硫容量计算模型。模型计算结果与实验值进行了对比,结果表明两者吻合良好,用此模型计算LF炉熔渣的硫容量是合理的。 (2)影响LF炉精炼渣硫容量和钢渣间硫分配比因素的研究。利用KTH硫容量模型,针对该钢厂LF炉精炼条件,对影响硫容量和硫分配比的因素进行分析。结果表明,硫容量和硫分配比随着渣中CaO含量的增大而增大,Al2O3、SiO2含量的增大都会使硫容量和硫分配比降低;温度升高会使熔渣硫容量的值增大,但会使硫分配比降低;硫分配比随着钢液中酸溶铝含量的增大而增大,钢水氧活度对硫分配比的影响较大,降低钢水溶解氧活度可显著提高硫分配比;对于该钢厂LF炉的精炼条件,要使硫分配比在80以上,需控制钢水氧活度在2.5×10-6以内。 (3) LF炉精炼过程脱硫在线预报模型的开发与应用。结合对该钢厂LF炉生产条件和工艺数据的分析,研究开发了LF炉精炼过程脱硫预报模型,并实现模型的在线运行。模型在终点硫含量预报误差允许±5×10-6以内的预报命中率为60.5%,预报误差允许在±8×10-6以内的预报命中率为79%,预报误差允许在±10×10-6以内的预报命中率为88.9%。由于现场实际生产灵活性大,影响到钢水脱硫的因素也是错综复杂,要使模型的精确度得到进一步的提高,还需要对精炼过程机理做更深入的研究,并密切结合实际生产做更详细可靠的调查与优化。