不锈钢侧顶复吹AOD精炼数学模型与过程控制研究

"基于机理模型的不锈钢侧顶复吹AOD精炼过程控制* (2013年)" 本文详细探讨了在不锈钢冶炼过程中，如何利用机理模型进行侧顶复吹氩氧脱碳（AOD）精炼的优化控制。侧顶复吹AOD精炼是一种常见的不锈钢生产技术，通过在炉子顶部和侧面同时吹入气体来调整钢水的化学成分和温度，以达到理想的精炼效果。 作者魏季和和常文杰来自上海大学材料科学与工程学院，他们构建了一个数学模型，该模型分为气体控制、物料添加和温度控制三个模块，全面考虑了冶炼过程中的动态变化。这个模型采用了一维瞬态导热理论来处理炉壁的热传递，这对于准确预测和控制炉内的温度分布至关重要。 在120吨AOD炉中，他们对14炉304型不锈钢进行了实际操作，以验证模型的有效性。研究结果显示，所建立的模型能够精确控制气体添加量、物料投加量以及吹氧量，使得在精炼过程中，预测的钢液成分和温度与实际测量值相当吻合。尽管在数值上存在一定的偏差，但模型预测的钢液成分和温度随时间变化的规律与基于二维瞬态导热分析的炉壁热损模型估计保持一致。 此模型的开发为不锈钢冶炼过程控制提供了坚实的理论基础，为未来开发更先进的自动化控制系统提供了可能。通过不断优化和改进，这种基于机理模型的控制方法有望提高不锈钢冶炼的效率，降低生产成本，并确保产品质量的稳定性。 此外，论文还强调了数学模型在工业过程控制中的应用价值，特别是在复杂工艺流程如不锈钢冶炼中，模型可以帮助工程师更好地理解和预测冶炼过程，从而做出更精准的决策。这不仅有助于提升生产效率，也有助于推动钢铁行业的科技进步和可持续发展。