LF炉的供电制度优化及其在首钢二炼钢的应用研究

摘要

论文以首钢二炼钢210吨LF精炼炉为研究背景，以降低吨钢电耗为目的。在查阅了大量国内外相关文献的基础上，首先介绍了LF炉精炼技术的发展历史、设备及工艺特点，其次根据LF炉的电热特性、熔炼工艺特性对供电优化和控制的要求，建立了优化模型，最后将所建优化模型在首钢二连钢LF炉中进行了应用。
　　论文在做了相关假设的基础上，建立了LF炉的等效电路，随后进行了LF炉的电气特性理论分析，研究了几种优化供电制度的方法，并对几种供电制度进行了对比分析。这几种方法只从电的角度考虑了供电制度的优化，但没有考虑实际精炼过程中时间的约束，这就导致电能消耗与精炼时间的选择不能同时达到最优。
　　本文对输入电能进行优化时，根据LF炉的精炼指标要求，用精炼时间和电耗相乘，建立模型，然后求二者的乘积最小，这样做既克服了单纯求电耗最小导致精炼时间过长的缺点，又避免了单纯求精炼时间最小，导致电耗的增大的不足，用二者乘积求最小值，可以做到兼顾二者的情况下达到供电效果最优。
　　建立模型后，本文将所建的优化供电模型在首钢二炼钢210吨LF炉的实际生产中分阶段进行了试验，用优化模型得出的电气参数控制LF炉的加热过程，得出了实际试验数据，并将试验数据与首钢二炼钢210吨LF炉的历史生产数据进行了对比分析。从分析的结果看，采用本文建立的优化供电模型所确定的供电参数后，吨钢电耗比首钢二炼钢210吨LF炉现状的吨钢电耗有了明显的降低，证明了所建优化供电模型的优越性，达到了优化供电的效果。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 LF炉炉外精炼炉的发展概况

1．2 LF炉加热过程概述

1．3 LF炉供电制度优化研究现状

1．3．1 国外LF炉供电制度优化研究现状

1．3．2 国内LF炉供电制度优化研究现状

1．4 本课题提出的背景与意义

1．5 本文的主要工作

第2章 LF炉炼钢的工艺、设备及电气特性

2．1 LF炉冶金工艺流程及首钢二炼钢工艺现状

2．1．1 LF炉工艺介绍

2．1．2 首钢二炼钢厂的工艺流程

2．2 首钢二炼钢LF炉设备系统简介

2．2．1 LF炉主体设备

2．2．2 LF炉控制系统

2．3 LF炉炼钢的电气特性及研究方法分析

2．3．1 LF炉供电线路及电气特性

2．3．2 LF炉优化供电特点的分析

2．3．3 研究LF炉优化的模型的要求

2．4 本章小结

第3章 LF炉优化供电制度的确定与求解

3．1 LF炉优化供电制度的作用

3．2 LF炉优化供电制度确定的基本原则

3．3 LF炉供电等效电路及计算公式

3．4 几种常用供电制度的选择方法

3．4．1 最大有功功率电流工作点的选择方法

3．4．2 经验法电流工作点的选择方法

3．4．3 最大电弧功率下电流工作点的选择方法

3．4．4 经济电流下工作点的选择方法

3．4．5 考虑热平衡及运行电抗下的电流工作点的选择

3．5 LF炉不同冶炼阶段优化供电制度的选择方法

3．5．1 LF炉起弧阶段优化供电制度的选择方法

3．5．2 LF炉升温阶段优化供电制度的选择方法

3．5．3 LF炉保温阶段优化供电制度的选择方法

3．6 LF炉优化供电制度的模型建立

3．6．1 LF炉优化供电制度的优化模型

3．6．2 LF炉优化供电制度的约束条件

3．7 本章小结

第4章 LF炉优化供电模型在首钢二炼钢LF炉的应用

4．1 首钢二炼钢LF炉优化供电制度的策略选择

4．2 首钢二炼钢LF炉的供电曲线

4．2．1 升温期间的供电曲线

4．2．2 保温期间的供电曲线

4．3 升温期供电优化模型的应用分析

4．4 保温期供电优化模型的应用分析

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢