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大连理工大学
硕士学位论文
转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
姓名：张俊杰
申请学位级别：硕士
专业：控制理论与控制工程
指导教师：韩敏
大连理工大学硕士学位论文
脱磷和吹氧过程是转炉炼钢的两个重要环节。磷是有害元素，对钢材的性能有许多
不利影响，因此必须使磷脱除到一定水平以下。吹氧则是转炉炼钢的主要控制方式，通
过向转炉中吹入氧气，将铁水中的碳、硅、磷、硫等元素脱除，并利用氧化反应放出的
热量，使熔池的温度升高，进而得到合格的钢水，因此合理地控制吹氧量是非常必要的。
但由于转炉炼钢具有炉内反应复杂，生产条件多变、原料不稳定、生产数据的整体规律
性不强等特点，给吹氧量和熔池中磷含量的控制带来了很大困难。本文采用模糊亡均值、
粗糙集、案例推理等算法建立了脱磷模型和吹氧模型。
脱磷模型方面，本文通过对转炉中脱磷反应的热力学分析，推导出钢渣与钢水之间
磷分配比的基本关系式，并提出对多个模型模糊加权的方法来计算磷分配比。该方法首
先采用模糊c均值聚类算法将炉况相近的数据进行聚类，然后分别对各分类结果建立多
元回归磷分配比模型，并计算出数据样本对应各模型的隶属度，作为模糊权值，最后将
各磷分配比模型的计算结果模糊加权估计钢渣与钢水间的磷分配比。采用实际生产数据
进行仿真，结果证明该脱磷模型的有效性。
吹氧模型方面，本文采用案例推理的方法建立吹氧量
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转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
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