UHP－EAF工艺软件的开发

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1994.03.005 第16卷第3期 北京科技大学学报 Vol.16 No.3 1994年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 1994 UHP-EAF工艺软件的开发 季淑娟李士琦)李京社1)张振纲2)汪达明3) 1)北京科技大学冶金系，北京1000832)天律钢管公司3)北京钢铁研究总院 摘要本文运用“黑箱”的方法对超高功率电弧炉炼钢工艺过程做了系统分析，基于物料衡 算、能量衡算和化学平衡建立的数学模型，使用BASIC,DBASE等高级算法语言，对电弧炉 炼钢工艺过程计算机操作软件进行了开发研究， 关键词超高功率电弧炉，炼钢/计算机软件 中图分类号TF741.5,TP311.54 Development of Process Software on UHP-EAF Ji Shujuan Li Shiqi Li Jingshe Zhang Zhengang2 Wang Daming3) 1)Department of Metallurgy.USTB.Beijing 100083,PRC 2)Tianjin Steel Pipe Corporation 3)Central Iron and Stoel Rescarch Institute ABSTRACT In this paper,systemic analysis on process of steelmaking in UHP-EAF was done by the method of "Black Box".With BASIC and DBASE algorithmic language,a computer sofeware of steelmaking in EAF has been developed according to the mathematical models,which based on the mass and thermal equilibrium as well as the chemical balance. KEY WORDS UHP-EAF,steelmaking/computer software 国外在应用计算机改进电弧炉冶炼生产方面发展迅速，美国、日本、德国、英国、瑞 典等都在电弧炉炼钢生产中广泛地应用着计算机系统·我国起步较晚，许多电炉生产操作 仍停留在凭经验炼钢的水平上·近年来一些引进的超高功率电弧炉带有计算机系统，为我国 的技术进步提供了示范和借鉴· 本文依据系统工程的思想，以物料平衡、能量平衡、化学平衡为基础建立起数学模 模型，运用BASIC、DBASE等高级算法语言，结合电炉冶炼工艺操作过程要求，对超高 功率电炉冶炼计算机操作软件进行了开发研究· 1冶炼过程模型与软件的总体结构 1993-08-09收稿 第一作者女，30岁，硕士

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 正 笠 一 工 艺软件 的开发 季淑娟 ’ 李士 琦 ，’ 李京社 ， 张振 纲 ， 汪 达 明 北 京科技大 学 冶金 系 ， 北 京 〕 天 津钢管公 司 北 京钢铁研究 总 院 摘要 本文运 用 “ 黑箱 ” 的方法 对超 高功率 电弧 炉炼钢工 艺 过 程 做 了 系 统分 析 ， 基 于 物料 衡 算 、 能量衡算和 化学 平衡建立 的数学模 型 ， 使用 、 等高级算法语 言 ， 对 电弧 炉 炼钢工 艺 过程计算 机操作软件进行 了 开 发研究 关键词 超 高功率 电弧 炉 ， 炼钢 计算 机 软件 中图分类号 「 ， 另 一 ， ’ ’ ’ 夕 夕 肠 夕 川 ’ 斌 电 ， ， 以洲〕 ， 山 笼 巴 兀 加 ， 而 哪 以 一 认分 记 “ 而 ， 沮 泥 助 城 以 ， 坦 刀 万 一 ， 祖 国外 在 应用计算 机 改进 电弧炉 冶炼 生 产 方 面 发 展 迅 速 ， 美 国 、 日本 、 德 国 、 英 国 、 瑞 典等都在 电弧炉炼钢 生 产 中广泛地 应 用 着 计 算 机 系 统 我 国起 步 较 晚 ， 许 多 电炉 生 产 操作 仍停 留在 凭经验炼钢 的水平 上 近年来一些 引进 的超 高功率 电弧 炉带有计算机 系 统 ， 为我国 的技术 进步 提供 了示 范 和借 鉴 本 文依 据系 统工 程 的思想 ， 以 物 料 平 衡 、 能 量 平 衡 、 化 学 平 衡 为 基 础 建 立 起 数 学 模 模型 ， 运 用 、 等 高级 算 法 语 言 ， 结 合 电炉 冶 炼 工 艺 操 作 过 程 要 求 ， 对 超 高 功率 电炉 冶 炼计算 机操 作 软件进行 了开发研究 冶炼过程模型 与软件 的总体结构 叩 一 一 收稿 第 一 作 者 女 ， 岁 ， 硕 士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1994．03．005

Vol.16 No.3 季跟娟等：UHP-EAF工艺软件的开发 .221· 1.1变量 电弧炉炼钢过程是高温、多相的冶金过程，在建立描述过程的工艺模型时，首先要确 定系统模型中应包含的变量， 如图1所示的超高功率电炉冶 时间/min 010203040506070 炼工艺制度为例，运用系统工程的 加料 No.1补加料 出钢 思想，将系统从环境中分离出来，看 操作工艺 1032131510] 补炉 熔化期 氧化期 作“黑箱”来研究其外部特性，如 615V 图2所示.其影响因素包括输人变 供电曲线 535V48.8A 455V No.I No.2 熔化期 量（控制变量、干扰变量）和输出变 熔化期氧化期 量（观测变量、状态变量）.当冶炼 -21- 15 10 生产计划、指标一定时，对一个具 底吹 N, Ar 体的电弧炉，其设备参数是相对稳 氧-燃烧嘴工作时8☐ 15 气撬 390Nm 320Nm 定的，这样电弧炉炼钢生产过程变 160Nm 130Nm 量可以分为两大类，一是物料指标 言氧吹气 18 25 25A×31 25A×21 变量，二是能量指标变量，这两 石灰 800kg32A×1400kg 大类变量决定了最终输出变量.若 喷碳粉 124) 喷石灰一碳粉 600kg 200kg 6 要获得优质的钢水、满意的钢水温 300kg 铝末 回 度、高的生产率和低的成本就需要 200kg 对电炉冶炼过程中这两大类变量进 行控制和优化. 图150t电炉操作图 Fig.1 50t electric arc furnace operation diagram 设备参数 变压群参 炉 体尺寸 电极 数 废钢预热 燃烧嘴 翻种及要求 钢水量 钢铁料品种数量 超高（高）功率 钢水温度 人参数 原料成分、温度 钢水成分 出 电炉 目标出钢温度 电耗、能耗 碱度要求 (熔化+氧化精炼) 钢水成本 妻 入合金 作 工艺参数 图2超高功率电弧炉的外邵特性分类示意图 Fig.2 Outside characteristic feature of UHP-EAF 1.2工艺过程系统与计算机系统

季 淑娟等 一 工艺软件的开发 变， 电弧炉 炼钢过程是 高温 、 多相 的冶 金 过 程 ， 在 建 立 描 述 过 程 的工 艺 模 型 时 ， 首 先要 确 定 系 统模型 中应包含 的变量 如 图 所示 的超高功率 电炉冶 炼工 艺制 度 为例 ， 运 用 系统工程 的 思想 ， 将系统从环境 中分离出来 ， 看 作 “ 黑箱 ” 来研究其外部特性 ， 如 图 所示 其影 响 因素包括输 人变 量 控制变量 、 干扰变量 和输 出变 量 观测 变量 、 状态变量 当冶炼 生产计划 、 指标一定 时 ， 对一个具 体 的 电弧炉 ， 其设备参数是相 对稳 定 的 这样 电弧炉炼钢 生产过程 变 量 可 以分 为两大类 ， 一是 物料指标 变量 ， 二 是 能量指 标变量 ， 这两 大类变量决定 了最 终 输 出变量 若 要 获 得 优 质 的钢 水 、 满意 的钢水温 度 、 高 的生产率和低 的成本就需要 对电炉冶炼过程 中这两大类变量进 行控制 和 优化 时间 而 操 作工 艺 加料 补加 料 出钢 供 电曲线 底 吹 氧 一 嫩 烧 嘴 工 作 时 一下厂门 「下了一 卜入 一，叩工 一‘ ︸。﹃门，一一卜﹂ ‘自︸ 氧气消 耗 消耗 富 氧 吹气 石 灰 喷碳 粉 喷石 灰 一 碳 粉 」 」 一 铝 末 图 劣 电炉操作 图 触 功 肠 比 加门 设 备 参数 数参输出 炉 水 电 废 氧 体 冷 极 钢 嫩 ， 尺 炉 参 预 烧 十 月臼护 粕 扭归 篆 ” 笙 ” ‘ ’ ’ 卜 刁 门 止 产、 口 ， ‘ 、 超 高 高 功 率 ‘ 尸 们门 、 』巨 － 一一一一一一 一一 钢 铁 料 品 种 数 量 卜 产 钢 水 温 度 一尸 尸 一 －－ 、 ，肠‘ 更 只 达 夕 己 士 生 店 心 ‘ 竹 儿 抽 翎 “ 「 辉 化 电 万勺 精 大东 幸戈化 数参人榆 工 艺参数 图 超高功率电弧炉 的外邵特性分类示 意 图 奄 一 工 艺 过 程 系 统 与计 算机 系统

.222 北京科技大学学报 1994年No.3 冶炼工艺过程与计算机系统的关系见图3.物料指标与能量指标，随着工艺进程不断输 人计算机，计算机根据设计的工艺模型不 断计算出各个过程的操作参数并给出执行 物料指标 锅水 一生产 能量指标 命令，这些信息反馈给电炉操作人员，以 电炉工艺过程系统 生 便进行冶炼过程控制、生产出满足精炼和 过程 过程 信息 控制 值 连铸要求的钢水· 人信息 计算机系统 记永，驳告 1.3模型的框架结构 管理目标 警告，生产指寻 电炉冶炼过程模型应包含冶金模型不 热模型：为控制物料指标变量，以物料衡 图3计算机控制系统与电炉工艺过程的关系 算为基础建立的模型为冶金模型：为控制 Fig.3 The relationship between computer control 能量指标变量以热平衡为基础建立的模型 system and electric arc furnace process 为热模型，考虑到电炉各个炉役以及每个炉役生产的不同阶段设备、操作等因素的变化对 模型的参数有一定的影响，但在相似的生产过程及条件下，其过程数据和指标具有一定的再 现性，为保证模型随生产过程能不断逼近实际工艺，在模型结构中应有对已生产过的数据进 行统计优化的模型，从而不断修正模型参数，使模型系统具有一定的自学习和自辩识引能、 同时，数据的统计评估还能为进-一步改进工艺规程和操作制度提供合理的依据.电弧炉炼钢 工艺模型的框架结构如图4所示.从图中可以看出，各模型既相互独立，自成体系，又相互 关联，各模型之间的联系通过数据库进行数据通讯· 1.4模型依据 研究表明，影响电炉冶炼的各因素和控制目标主要取决于物料平衡、热量平衡及化学平 废钢 电能 氧量 数据通讯 数据库 数据通讯 初始液画 废钢预热 供氧参数 T 海绵铁」 热 炉料成分 化 量平 氧燃烧 合金料 衡 热损失 计算机 衡 元素回收料 平衡 过程模型 竖 箱助料 电损失 数据通讯 统计模型 数据通讯 钢渣重量 锅水温度 钢液蚊分 炉气重量 炉渣威分 图4电弧炉炼钢工艺模型 图5电炉过程模型的平衡关系 Fig.5 Balance relationship of electric arc furnace Fig.4 Steelmaking processing model on EAF process model 衡，三者既相互独立，又相互联系，如图5所示.物料平衡是基础，热量平衡依赖于物料 平衡和化学平衡、同时又反作用于化学平衡、影响着物料平衡，因此模型依据的基本思想是： (1)以物料平衡.能量守恒为基础，结合化学平衡的影响及冶金物理化学等理论建模，模 型中的部分系数采用经验或公认的数值，(2)运用量优化技术，以线性规划手段，进行优化

北 京 科 技 大 学 学 报 燮辫 年 冶 炼工 艺过程 与计算机系 统 的关系见 图 人计算机 ， 计算机根据设计 的工艺模型不 断计算 出各个过程 的操作 参数并 给 出执行 命令 ， 这些信 息反馈 给 电炉操作人员 ， 以 便进行冶 炼过程 控制 、 生产 出满足精 炼和 连铸要 求 的钢水 物 料 指 标 与 能 量 指 标 ， 随着 工 艺 进 程 不 断 输 物料 指 标 能 量 指 标 迅上一一一 生 产 产生信息 电炉 工 艺 过 程 系 统 过 程 信 息 过 程 控 制 计算机 系 统 记 录 ， 报 告 模型 的框架结构 答 告 ， 生 产 指 导 一下一 一目 一理 周一刀科引管 电炉 冶炼过程 模 型 应 包含冶金模 型不 热模 型 为控 制物 料指 标 变量 ， 以物料衡 图 计算机控制系统与电炉工艺过程的关 系 算 为基 础建立 的模 型 为冶金模 型 为控制 瑰 加 能量 指标 变量 以 热平衡 为基 础建立 的模 型 “ “ “ “ 代 加 皿 为热模 型 考虑到 电炉 各个 炉役 以 及 每 个炉役 生产 的不 同 阶段 设 备 、 操 作 等 因 素 的 变 化 对 模 型 的参数有 一 定 的影 响 ， 但 在相 似 的生产过程及 条件下 ， 其过程数据和指标具有 一定 的再 现性 ， 为保证模 型 随生 产过程 能不 断逼 近实 际工艺 ， 在模型结构 中应有 对已 生产过 的数 据进 行 统计优化 的模 型 ， 从而 不 断修正模 型 参数 ， 使模型 系统具有一定 的 自学 习 和 自辩 识功 能 ， 同时 ， 数据 的统计评估还 能 为进一 步 改进工艺规程 和操作制度提供合理 的依据 电弧炉 炼钢 工 艺模 型 的框 架结构 如 图 所示 从 图 中可 以看 出 ， 各模型既相互独 立 ， 自成 体 系 ， 又 相 互 关联 ， 各 模 型 之 间的联 系通 过数据库 进行 数据通讯 模型依据 研究 表 明 ， 影 响 电炉冶炼 的各 因 素和 控制 目标 主要取决于 物料平衡 、 热量 平衡及 化学 平 计 算 机 过 程 模 型 钢 渣 重 量 炉 气重 量 质 热 ’ 化 ’ 量 量 学 平 平 平 衡 · 衡 · 衡 钢 水 温 度 钢 液 成 分 炉 渣 成 分 图 电弧炉炼钢工艺模型 电 图 电炉过程模型 的平 衡关 系 飞 衡 ， 三 者 既相 互 独立 ， 又 相互联 系 ， 如 图 所 示 物 料 平 衡 是 基 础 ， 热 量 平 衡 依 赖 于 物料 平衡 和化学 平衡 ， 同时又反作 用 于 化学 平衡 ， 影 响着 物料 平衡 ， 因此模型依据 的基本思想是 以物料 平衡 能量 守恒 为基础 ， 结合化学平衡 的影 响及 冶 金 物 理 化 学 等 理 论 建 模 ， 模 型 中的部 分 系数采 用 经 验 或公 认 的数值 运 用量 优化技术 ， 以 线性规划手段 ， 进行优化

Vol.16 No.3 季淑娟等：UHP-EAF工艺软件的开发 .223 配料和最佳合金补加计算 2 软件结构和调用 2.1软件结构 为了便于实际应用，建立了电弧炉炼钢过程冶金模型和热模型)，进而设计和编制了电 炉冶炼操作的实用程序，并结合现有的统计程序，可构成一个较完整的应用软件.该软件包括 原材料的优化管理及配料计算、工艺操作过程的优化、过程数据的统计评估及数据库管理 等，后二项仍在研究、完善· 软件共包括21个模块，采用自上而下的模块式层次结构.每个模块均作为一个独立的 文件，通过主模块调用、运行，各模块运行后显示出结果，并可自动返回主模块，由主模块 退出系统， 2.2软件模块在工艺过程中的调用 生产计划 数据库 操作规程 配料操作、计算 优化配料模型 实际配料结果 废锅预热废锅预热模型 装料操作 数据 治金祺型 数 热棋型 数理 造加 讯 通讯 相毛计算 通讯 氧操 客青威分 许算 烧雾供热 计算 作作作 控控 石灰量计真 数据库 氧化热计算 制制 次氧量计算 制 供电棋型 终点分 终点判定 终点温置 预测 预测 你点判定 取样 统计模型 大测祖 N N 合格否 祖度合格否 Y 合金补加模型 出锅，补加合金 精炼 图6工艺操作与软件模块的调用关系 Fig.6 Relationship between process operation and software model apply 以电炉冶炼工艺进程为主线，软件的模块调用关系如图6所示.过程中的数据完全通过 数据库传递，以保证各阶段模型计算结果的准确性

季 淑娟等 一 八 ， 工 艺软件 的开 发 配料 和最佳合金 补加计算 。 软件结构和 调 用 软件结构 为 了便 于 实 际应 用 ， 建立 了 电弧炉炼钢过程 冶金模 型 和 热模 型 ‘ ， 进而设计 和编 制 了 电 炉冶炼操 作 的实用程 序 ， 并 结合现有 的统计程序 ， 可构成一个较完整的应用软件 该软件包括 原材料 的优化管理及 配料 计算 、 工 艺操作 过 程 的优 化 、 过 程 数 据 的 统计 评 估 及 数 据 库管理 等 后 二项仍在研究 、 完 善 软件共 包括 个模 块 ， 采 用 自上而 下 的模块式层 次结 构 每 个 模 块 均 作 为 一 个 独 立 的 文件 ， 通过 主模块调 用 、 运 行 ， 各模 块运行后显示 出结果 ， 并 可 自动返 回 主模 块 ， 由主模块 退 出系 统 软件模块在工 艺 过 程 中的调 用 取 样 生 产 计 划 操作规程 实 际 配 料 结果 装 料 操 作 造 加 吹 水 渣 料 氧 ’ 电 烧 冷 操 操 操 能 嘴 炉 作 作 作 控 控 壁 制 制 控 制 精拣 图 工 艺操作与软件模块的调 用关 系 瑰 以 电炉 冶炼工 艺进 程 为主 线 ， 软件 的模块调 用 关系如 图 所示 过程 中的数据完全 通 过 数据库传递 ， 以保证各 阶段模 型计算结果 的准确性

…224 北京科技大学学报 1994年No.3 3主要软件的功能 本软件采用汉化的BASIC和DBASEⅢ计算机算法语言编制·当生产计划给定后，启 动软件即可得到应执行的工艺操作规程，继而进入各步程序运算. (1)冶炼操作从装料开始，计算从配料入手，该模块中优化配料计算和最优补加合金 计算均采用线性规划中的单纯形法[)，在已知所炼钢种时，可以很快得到满足熔清成分要 求的最佳配料情况及准确的配料量，同时可以预测钢水熔清成分，求解单纯形过程中引人了 人工变量和相当于带有极大罚金的松驰变量. (2)石灰加入量计算 该模块可以根据钢种对磷含量的要求及各种原材料中含磷量，考虑冶炼过程炉渣所需达 到的碱度，计算出操作过程中应加的石灰量，通过计算值进而估算炉渣碱度R=CO/SiO, 还可为冶炼过程造渣工艺制度提供指导， (3)熔清成分计算 基本模型为： 元素9%=某原料中1元素量-反应用去的元素1量-烧损量×100% 钢水量 （1) 利用式()计算出废钢、炉内残余钢水、合金及海绵铁等原料带入的各种元素量，以及熔 清后钢水的成分，不同原料中各元素的回收率采用统计经验值， (4)吹氧量计算 该模块通过计算钢水中元素氧化用氧O2(1)、钢液中含氧量O2(2)、炉渣氧化需氧量O,(3) 造泡沫渣用氧O,(4)及电极氧化耗氧O,(5),得出实际需氧量为： B0,=0,()+02)+0,6)+0,4+0,(5) (2) OY OY:氧气的利用率，为一经验值· (5)终点成分计算 本模块在熔清成分计算结果的基础上，结合过程化学反应及吹氧后临界碳对碳的氧化过 程的影响，计算出终点钢水成分的预报值， (6)废钢预热温度估算 废钢预热室相当于一个对流的热交换器.本模块在已知风机转速和废气进、出口温度 时，考虑到预热室的热效率，即可求出不同时刻预热室中废钢的温度. (7)能量消耗预测 本模块主要根据废钢、造渣剂等原料熔化升温所需的能量以及炉子本身的热特性，估算 出冶炼过程中可能的能量总消耗，便于能量输人控制， (8)能量输人 根据电炉的工艺操作，总能量输人计算模型为： ET=Ed+Fou+Eox+Ep (3) 式中，ET:供给的总能量(kJ):E:供给的电能(kJ);

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 塑抖 年 主要软件的功能 本 软 件 采用 汉化 的 和 计 算 机 算 法 语 言 编 制 当生 产 计 划 给 定 后 ， 启 动 软件 即 可 得 到 应执行 的工 艺操作规程 ， 继而 进人各步程序运算 冶炼操 作从装 料 开始 ， 计算从配料人手 该 模 块 中优 化 配 料 计 算 和 最 优 补 加 合 金 计算均 采用 线性规划 中的单纯形 法 ， 在 已 知 所 炼 钢 种 时 ， 可 以 很 快 得 到 满足 熔 清成分 要 求 的最佳 配料情 况及 准确 的配料量 ， 同时可 以预测钢水熔清成分 求解单纯形过程 中引人了 人工 变量 和相 当于 带有 极大 罚金 的松驰变量 石灰加 人 量计算 该模 块 可 以 根 据 钢种 对磷含量 的要 求及各种 原材料 中含磷量 ， 考虑冶炼过程 炉渣所需 达 到 的碱 度 ， 计算 出操作 过程 中应 加 的石 灰 量 ， 通 过 计 算 值 进而 估 算 炉渣 碱 度 二 ， 还 可 为冶 炼 过 程造 渣 工 艺制度提供指 导 熔 清成 分计算 基 本模 型 为 元 素 某原料 中 元 素量 一 反 应 用去 的元 素 量 一 烧损量 钢 水量 利 用 式 计 算 出废钢 、 炉 内残余 钢水 、 合金及 海绵铁等 原料 带 人 的 各 种 元 素量 ， 以 及 熔 清后 钢水 的成分 不 同原料 中各元 素 的 回 收率采 用 统计 经验值 吹 氧量计算 该模 块 通 过计算 钢 水 中元 素 氧化 用 氧 、 钢液 中含 氧量 、 炉 渣 氧化需 氧量 造 泡沫渣 用 氧 及 电极 氧化耗 氧 ， 得 出实际需 氧量 为 氧气 的利 用 率 ， 为一 经验值 终点成分计算 本模块在熔清成分 计算结果 的基 础上 ， 结合过 程化学反 应及 吹氧后 临界碳 对碳 的氧化 过 程 的影 响 ， 计算 出终 点钢 水成分 的预报值 废钢 预热温 度估算 废钢 预热室相 当于 一个 对流 的热 交 换 器 本模 块 在 已 知 风 机 转 速 和 废 气 进 、 出 口 温 度 时 ， 考 虑 到 预热 室 的热效 率 ， 即可 求 出不 同时刻 预热 室 中废 钢 的温度 能量 消耗 预测 本模 块 主要 根据废 钢 、 造渣 剂等原料熔化升温所需 的能量 以 及 炉子 本身 的热特性 ， 估 算 出冶炼过程 中可 能 的能量 总消耗 ， 便 于 能量 输人 控制 能量 输人 根 据 电炉 的工 艺操 作 ， 总能量输 人计算模 型 为 、 。 、 式 中 ， 供 给 的总能量 供 给 的 电能

Vol.16 No.3 季淑娟等：UHP-EAF工艺软件的开发 225. Er:来自氧燃烧嘴的能量(kJ);E:氧化反应带来的能量(kJ); E:度钢预热（含残余钢水）带入的能量(kJ); E:值取决于所选用的燃料种类、用量及燃料时间； E✉：的模块是计算不同阶段氧化反应放热及炉渣生成热； E::取决于供电曲线·最佳供电曲线的确定受变压器、短网等多方面影响， (9)钢水温度估算 钢水温度是冶炼最终控制目标之一，也是热模型的主要控制对象，该模块程序依据能量 守恒原理，通过某一阶段总的能量输人和输出计算，得到该时刻钢水内含的能量，即 SSE=(E-E出)·Y3 (4) E人、E出：各种能量的输入，输出总和(k), Y,:能量利用系数，是一经验参数且Y,≤1. 本软件的应用特点在于： (1)采用汉字系统，以通俗易懂的汉字形式显示于屏幕上，操作者只需根据汉字提示 选择或输入信息，即可得到所活结果·计算结果以汉字图表画面显示，清晰明了， (2)整个软件采用自上而下的模块式结构，以“菜单”命令方式将各模块连接起来， 各个模块相对独立，用户可以根据需要对单个模块进行修改· (3)该软件的数据以数据库形式存在，便于对数据的查询、修改和调用·同时数据库 里可存人以前的实际操作数据、冶炼结果，为以后进行工艺统计评估提供了有利条件，也为 实际操作提供了参考依据，该项工作仍在进行中， (4)该软件具有较强的通用性，不同厂家只需根据实际冶炼情况及设备特点对模型参 数进行修改即可投入运行， 4结论 通过对国外电弧炉炼钢计算机系统模型及软件)的研究表明，本研究工作的思路，建 模的方法及软件设计是正确的，整体构思也较完善，为我国自行开发电弧炉炼钢的计算机操 作技术提供了基础， 参考文献 1季淑娟，超高功率电炉冶金工艺模型的研究：[顶士学位论文」北京：北京科技大学，1993 2李士琦等.冶金系统工程，北京：冶金工业出版社，1991,199~215 3 Heinz Gremme.Modularized Process Control Software for Electric Steel Melting "Geisweid Model".Elec tric Furace Proceeding,1983,41:123~130

季淑娟等 于 一 工 艺软件的开发 。 来 自氧燃 烧 嘴 的能量 。 氧化反 应 带来 的能量 ， 废钢预 热 含残余钢水 带入 的能量 ‘ 值取决于 所 选用 的燃料种类 、 用量及燃料 时 间 蔽 的模块 是计算不 同阶段 氧化反 应放热及 炉渣 生成热 。 取 决于 供 电 曲线 最佳供 电曲线的确定受变压器 、 短 网等多方面影 响 钢 水温度 估算 钢水温 度是 冶炼最终控制 目标之一 ， 也是热模型 的主要 控制对象 该模块程序依据能量 守恒原理 ， 通过某一 阶段 总 的能量输人 和输 出计算 ， 得到 该 时刻钢水 内含 的能量 ， 即 人 一 出 · 人 、 出 各种能量 的输人 ， 输 出总和 几 矶 能量 利 用 系数 ， 是 一 经验 参数且 簇 本软件 的应 用 特 点在 于 采 用 汉 字 系 统 以 通俗 易懂 的汉字形式 显示 于 屏 幕 上 ， 操 作 者 只 需 根 据 汉 字提 示 选择或输人 信息 ， 即 可得 到所需 结果 计算结果 以 汉 字 图表 画 面显示 ， 清 晰 明 了 整 个软件 采 用 自上 而 下 的模 块式 结 构 以 “ 菜单 ” 命 令方 式 将各模 块 连 接 起 来 各个模块相 对独立 ， 用 户可 以根 据需要 对单个模块进行 修改 该软件的数据 以数据库形 式存在 ， 便于 对数据的 查 询 、 修 改 和 调 用 同 时数 据库 里可存人 以 前 的实 际操作数据 、 冶炼结果 ， 为 以后进行工 艺 统计评估提供 了有利条件 ， 也为 实际操 作提供 了参考依 据 ， 该 项工 作仍在进行 中 该 软件具 有 较强 的通 用性 ， 不 同厂 家只需 根 据 实 际 冶 炼 情 况 及 设 备特 点 对模 型 参 数进行修 改 即可 投 人 运 行 结 论 通过 对国外 电弧 炉炼钢计算机 系统模 型 及 软件 〔’ 的研 究 表 明 ， 本 研 究 工 作 的 思 路 ， 建 模的方法 及 软件设计 是 正 确 的 ， 整体构思也较完善 为我 国 自行 开发电弧 炉炼钢 的计算机操 作技术提供 了基 础 考 文 献 季淑娟 超高功率 电炉 冶金 工 艺模型 的研究 【硕士 学位论 文 」北 京 北 京科 技大 学 ， 卯 李士琦等 冶金系统工 程 北京 冶金工 业 出版社 ， 钟 卯 一 巧 代江比汀比 让以 曰 巴粥 角 “ 忱 以允 ” 】 。 以戏劝飞 ， ， 一