一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103276136A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103276136103276136A(43)申请公布日2013.09.04(21)申请号201310181896.3(22)申请日2013.05.16(66)本国优先权数据201310000315.12013.01.02CN(71)申请人邯钢集团邯宝钢铁有限公司地址056015河北省邯郸市复兴路232号申请人河北钢铁集团有限公司(72)发明人许斌任志刚朱坦华冯春松张义春肖步庆何飞(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人刘伟(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法(57)摘要本发明涉及一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法，属于冶金炼钢技术领域。技术方案是：采用转炉副枪检测炉内钢水温度、氧化性和二级计算机系统加料等信息，利用BP神经网络模型，在吹炼终点实时在线预报转炉终点磷含量。在吹炼终点能在线实时预报转炉终点磷含量，预报精度高，并能直接指导转炉冶炼终点判断，减少补吹次数，缩短转炉冶炼周期，减少转炉终点“不等样”直接出钢的负面影响，提高生产效率。BP神经网络模型建立过程简单，仅依托现有的副枪系统和二级计算机系统就可以实现在线应用，成本低，维护方便，稳定性好。在吹炼终点可快速有效预报炼钢钢水磷含量，计算响应时间小于30s，预报误差在±0.007%之内的命中率可达95%以上。CN103276136ACN103276ACN103276136A权利要求书1/1页1.一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法，其特征在于包含如下工艺步骤：a.通过转炉冶炼过程和转炉生产数据的分析，确定转炉终点磷含量的影响因素；通过转炉终点磷含量的影响因素和转炉二级历史生产数据收集整理获得有效样本；b.利用所获得的有效样本，采用BP神经网络建立转炉终点磷含量的预报模型，并通过实验测试模型的预报精度；c.在线应用，通过实时采集转炉二级系统中入炉铁水废钢信息、过程吹氧量、加料信息以及副枪在主吹结束和二次吹炼结束测量信息，在转炉吹炼终点实时预报转炉终点磷含量，并在用户界面显示所有过程数据信息和转炉终点磷含量，同时可以对历史炉次预报结果和实际值等进行查询。2.根据权利要求1所述的一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法,其特征在于所述的利用所获得的有效样本，采用BP神经网络建立转炉终点磷含量的预报模型，其步骤如下：(1)BP神经网络模型输入和输出变量的确定：对于转炉终点磷含量预测模型，输出变量是终点磷含量，输入变量由终点磷含量的影响因素确定，下列22个影响因素为模型输入变量；废钢总重量、钢渣、重废、中废、生铁块四种主要废钢的重量、铁水重量、铁水中Si、S、P、Mn含量、铁水温度、石灰、白云石、烧结矿、压块、铁矿石、副枪测量温度(TSC)、副枪测量C含量(TSC)、转炉终点温度(TSO)、转炉终点C含量(TSO)、转炉终点定氧量(TSO)、总耗氧量，终点磷含量，共有22个影响因素；(2)BP神经网络模型网络结构的确定：采用三层网络结构，分别是输入层、隐含层和输出层；BP神经网络模型有22个输入节点，1个输出节点，隐含层有6个节点；传递函数，隐含层使用S型正切传递函数，输出层使用线性传递函数；训练函数采用LM优化算法的trainlm训练函数；最后，得到网络结构为8×6×1的转炉终点P含量的BP神经网络预报模型。2CN103276136A说明书1/6页一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法，是采用转炉副枪检测炉内钢水温度、氧化性和二级计算机系统加料等信息进行转炉炼钢钢水磷含量的实时在线检测预报方法，属于冶金炼钢技术领域。背景技术[0002]转炉炼钢过程是一个复杂的高温物理化学变化过程，通过向熔池吹氧，将金属液中的杂质元素氧化，同时搅拌熔池，实现脱碳升温和改变钢水成分，最终目的是获得合格的钢水温度和成分。随着钢品种质量的提高，钢水磷含量也作为转炉吹炼终点判定依据之一，所以，对转炉终点磷含量的准确控制非常重要。目前，用于转炉炼钢终点钢水定磷的方法有两类，一类是通过取钢水试样进行分析定磷；这种方法需要从转炉取钢水试样，然后送往实验室采用离线分析设备对试样进行分析，测定钢样的磷含量，该方法所需时间长，影响转炉的生产效率。另一类是通过数学模型、智能技术对转炉终点磷含量进行预报，实现钢水定磷，为转炉终点判定提供一定的依据；利用数学模型对转炉终点磷含量预报有非常重要的意义，但是，由于数学模型涉及到很多假设和有些参数无法取得，并且转炉终点磷