第36卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.36 Suppl.1 2014年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2014 炼钢连铸流程在线钢水温度控制 贺东风2区，何飞12，徐安军12)，田乃媛2 1)北京科技大学钢铁治金新技术国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:hdfen@163.com 摘要为了实现炼钢过程钢水温度的精确控制，在分析了实际炼钢厂钢水温度控制现状和钢水温度影响因素的基础上，建 立了关键工序节点钢水温度的正向预测模型和逆向预定模型。同时，为了克服现有钢水温度预报方法的不足，提出一种基于 钢包热状态和B神经网络的混合模型方法，该方法以钢包热状态跟踪模型为基础，充分考虑了钢包热状态对钢水温度的影 响，并与BP神经网络结合，可有效提高预测精度. 关键词炼钢过程：钢包热状态：BP神经网络：混合模型：预测 分类号TF769.2 On-ine liquid steel temperature control for the steelmaking-continuous casting process HE Dong-feng,HE Fei,XU Anjun',TIAN Nai-yuan 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Metallurgy and Ecology Engineering,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:hdfen@163.com ABSTRACT In order to control liquid steel temperature accurately,forward and backward prediction models for liquid steel tempera- ture in key strategic points of steelmaking process were proposed,based on the analysis of the main influencing factors and the control state of liquid steel temperature in actual steelmaking process.At the same time,to overcome the disadvantages of traditional prediction methods,a hybrid model method based ladle heat status and BP neural network was proposed.The method is based on the ladle heat status tracking model,and gives full consideration to the effects of ladle heat status on molten steel temperature,and combines with BP neural network,which can effectively improve the prediction precision. KEY WORDS steelmaking process:ladle heat status:back propagation neural network (BPNN);hybrid model:prediction 在炼钢过程中，连铸钢水温度对铸坯质量有着 要.首先，不同钢种制定对应的合理温度制度是温 非常重要的影响.如果浇注温度过高，铸坯容易产 度控制的基础，然后，根据炼钢连铸流程特点，进行 生中心偏析等缺陷，严重时会引起漏钢事故.如果 在线钢水温度控制，一方面，根据目标温度要求和生 浇注温度过低，钢水流动性变差，会引起水口结瘤， 产计划等参数动态预定各关键工序节点目标温度， 严重时会引起水口堵塞，浇注中断等.随着高品质 另一方面，随生产过程进行，根据钢水温度的影响因 钢的需求增加，对连铸钢水温度的控制要求越来越 素主动的提前预报主要工序节点的温度，根据预报 严格. 的钢水温度和要求的目标温度，炼钢操作人员可采 要想获得合适、稳定的连铸钢水温度，转炉一 取适当的措施进行调节， 精炼—连铸整个流程的钢水温度准确控制至关重 因此，精确的钢水温度预报是钢水温度控制的 收稿日期：2013-11-18 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-BR-10O27B) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.s1.037:http://jourals.ustb.edu.en第 36 卷 增刊 1 2014 年 4 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 Suppl． 1 Apr． 2014 炼钢连铸流程在线钢水温度控制 贺东风1，2) ，何 飞1，2) ，徐安军1，2) ，田乃媛1，2) 1) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 2) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: hdfcn@ 163． com 摘 要 为了实现炼钢过程钢水温度的精确控制，在分析了实际炼钢厂钢水温度控制现状和钢水温度影响因素的基础上，建 立了关键工序节点钢水温度的正向预测模型和逆向预定模型． 同时，为了克服现有钢水温度预报方法的不足，提出一种基于 钢包热状态和 BP 神经网络的混合模型方法． 该方法以钢包热状态跟踪模型为基础，充分考虑了钢包热状态对钢水温度的影 响，并与 BP 神经网络结合，可有效提高预测精度． 关键词 炼钢过程; 钢包热状态; BP 神经网络; 混合模型; 预测 分类号 TF769. 2 On-line liquid steel temperature control for the steelmaking-continuous casting process HE Dong-feng1，2)  ，HE Fei 1，2) ，XU An-jun1，2) ，TIAN Nai-yuan1，2) 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Metallurgy and Ecology Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: hdfcn@ 163． com ABSTＲACT In order to control liquid steel temperature accurately，forward and backward prediction models for liquid steel tempera￾ture in key strategic points of steelmaking process were proposed，based on the analysis of the main influencing factors and the control state of liquid steel temperature in actual steelmaking process． At the same time，to overcome the disadvantages of traditional prediction methods，a hybrid model method based ladle heat status and BP neural network was proposed． The method is based on the ladle heat status tracking model，and gives full consideration to the effects of ladle heat status on molten steel temperature，and combines with BP neural network，which can effectively improve the prediction precision． KEY WOＲDS steelmaking process; ladle heat status; back propagation neural network ( BPNN) ; hybrid model; prediction 收稿日期: 2013--11--18 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( FＲF--BＲ--10--027B) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． s1． 037; http: / /journals． ustb． edu． cn 在炼钢过程中，连铸钢水温度对铸坯质量有着 非常重要的影响． 如果浇注温度过高，铸坯容易产 生中心偏析等缺陷，严重时会引起漏钢事故． 如果 浇注温度过低，钢水流动性变差，会引起水口结瘤， 严重时会引起水口堵塞，浇注中断等． 随着高品质 钢的需求增加，对连铸钢水温度的控制要求越来越 严格． 要想获得合适、稳定的连铸钢水温度，转炉——— 精炼———连铸整个流程的钢水温度准确控制至关重 要． 首先，不同钢种制定对应的合理温度制度是温 度控制的基础，然后，根据炼钢连铸流程特点，进行 在线钢水温度控制，一方面，根据目标温度要求和生 产计划等参数动态预定各关键工序节点目标温度， 另一方面，随生产过程进行，根据钢水温度的影响因 素主动的提前预报主要工序节点的温度，根据预报 的钢水温度和要求的目标温度，炼钢操作人员可采 取适当的措施进行调节． 因此，精确的钢水温度预报是钢水温度控制的