为了研究转炉炼钢氧气射流的应用情况,利用FLUENT软件模拟研究了集束氧气射流,并对比了集束射流和超音速射流的射流特性.在某厂35t转炉进行了集束射流的初步工业试验.试验结果表明:使用集束氧枪后的转炉炼钢脱磷效率提高,钢铁料消耗及氧气消耗均有所下降

为使钢铁企业主体工序炼钢-连铸-热轧之间的生产协调有序、提高生产计划水平和加强生产资源配置效益,运用统一建模思想进行轧制单元计划、炉次计划和浇次计划的抽象描述,从注重共性的角度统一各阶段批量计划的目标函数,通过对目标函数的组合来实现各阶段计划的有效衔接.设计基于Multi-agent的协同进化算法进行模型求解,编制炼钢-连铸-热轧-体化计划.以某钢铁企业的生产计划制定实例进行模型测试,仿真计算结果表明模型的有效性

针对炼钢−连铸过程因车间布局复杂造成工序间钢水交叉供应频繁、等待时间过长以及天车调度困难等问题，本文建立以计划内所有炉次总等待时间最小为优化目标的炼钢−连铸过程生产调度模型，并采用改进的遗传算法求解该模型. 在遗传操作过程中，引入“炉−机对应”调控策略以改善初始种群质量，并根据转炉（精炼）与连铸作业周期的比较，来确定是否对个体进行交叉、变异操作

为了提高电炉炼钢的生产力、降低电耗及提高炉衬寿命,在分析电炉电气特性的基础上,绘出电炉理论电气特性曲线,并以\经济电流\概念,考虑到诸多相关因素,给出确定合理的供电制度方法.根据我国电炉炼钢的工艺条件及生产实际,介绍二次电压确定原则、电炉装置回路阻抗值确定方法;结合高阻抗电炉技术,提出高电压长弧供电制度的制定原则,并提出供电制度合理性的保证

为了实现冶炼过程中对炉渣成分的实时预测，给电弧炉炼钢过程中加料等工艺操作提供帮助，对影响炉内炉渣成分的因素（炉内反应、加料与流渣）进行了研究，构建了电弧炉炼钢炉渣成分实时预报模型。结果显示，该模型能够实时预测炉内炉渣质量和成分变化，预报炉内铁元素氧化状况，可为冶炼过程中添加辅料与流渣等工艺操作提供指导作用。通过与现场炉渣取样检测结果进行对比，得到炉渣中CaO、SiO2和FeO实测成分与模型预测成分的平均相对误差分别为12.66%、11.17%和19.16%

在阐述炼钢厂多尺度建模与协同制造技术架构的基础上，分别从单体工序尺度、车间区段尺度与炼钢厂运行尺度开展了炼钢厂协同制造的研究。从工序/装置过程控制系统（PCS）到炼钢厂制造执行系统（MES）进行了较为系统的建模研发，构建了包括转炉工序、精炼工序与连铸工序在内的工序工艺控制模型以及以生产计划与调度模型为核心的物质流运行优化模型，并通过工序工艺控制和生产计划与调度的动态协同，实现了炼钢厂多工序/装置的高效运行。研发了炼钢?连铸过程工序工艺控制模型、生产计划与调度模型同MES之间的数据接口，实现了MES与生产工艺控制、流程运行控制、生产计划与调度系统的有机融合，形成了以机理模型与数据模型协同驱动的工艺精准控制、多工序协同运行、基于“规则+算法”的生产计划与调度为支撑的炼钢?连铸过程集成制造技术，通过多层级的纵向协同与多工序的横向协同，实现了炼钢厂的协同运行与控制。研究成果是炼钢?连铸过程智能制造的有益探索与实践，对流程工业智能制造企业具有很强的参考价值，对冶金工业绿色化、智能化发展具有示范与借鉴作用。应用后，明显提升了炼钢厂的协同制造水平，取得了显著的经济与社会效益

氧化-还原过程伴随着火法冶金的始终。例如硫化物的氧化 铁液中各种杂质的去除等过程都是氧化反应。炼钢过程是典型的 氧化反应,本章将以炼钢反应为例,分析氧化反应过程的特点。 现代的各种炼钢方法在加热方式上虽然不同,但是去除杂质的基 本过程是一样的

基于炼钢生产过程中残余元素砷较难脱除的特点，并结合以往实验室热态脱砷研究结果。通过钢包精炼炉（Ladle furnace refining furnace, LF炉）钢液脱砷工业试验，研究了LF精炼炼钢过程中有关砷的脱除方法。采用Al–Mg–Ca合金作为脱砷剂，研究发现，LF炉可以实现钢液精炼脱砷，但钢液精炼过程中硫和钙的含量是实现工业条件下脱砷的限制环节。因此，必须控制钢液中硫和钙的含量以保证钢液脱砷效果。LF炉精炼脱砷之前必须将钢液中的硫含量降至低于0.01%，加入Al–Mg–Ca合金后钢液中钙含量需高于0.0055%

对转炉采用石灰石造渣炼钢引起硅挥发的原因进行了分析，通过热力学计算得到了高碳低温铁水面上SiO稳定存在的温度及气氛条件.分析结果表明，标准状态下，铁水中各元素与CO2的氧化反应中，SiO生成反应只在火点区附近可以进行；温度为1400~2300 K时，使得SiO稳定存在的pCO/pCO2随温度升高逐渐降低，该气氛条件相当于pO2在10-25~10-13数量级；在2 min内加入石灰石的条件下，[Si]挥发时的pSiO大致在10-2数量级，与实际生产中大致相同

在前人研究的基础上,用实验模拟高炉滴落带的方法,对硅的还原过程中目前尚未清楚的[Si]的主要来源问题进行了研究,确定了焦炭灰分中SiO2是炼钢生铁中[Si]的主要来源,并在实验条件下,定量得出灰分中SiO2对铁水中[Si]的贡献大约占70%左右