对炼钢温度下CO2与熔池元素的反应机理进行了研究,并进行了相关热力学和动力学分析.利用30 t转炉进行顶底复吹CO2气体的炼钢工艺试验.试验结果表明:采用顶底复吹CO2试验炉次烟尘量减少了11.15%,烟尘TFe降低了12.98%,炉渣铁损降低了3.10%,试验终点钢液中[N]、[P]含量分别降低了50%和23.33%.转炉顶底复吹CO2气体炼钢工艺是完全可行的,为转炉炼钢节能降耗提供了新方法

基于二氧化碳与氧气混合喷吹(简称COMI)炼钢工艺热力学理论计算及实验研究,建立了转炉全铁水COMI炼钢工艺物料与能量模型.研究发现:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼工艺研究不仅能解决转炉全铁水常规冶炼过程中存在的大渣量及大喷溅问题,而且在提高转炉煤气热值,降低转炉吨钢氧耗及石灰消耗、调节矿石加入量方面有显著效果

《工程科学学报》：深度学习在炼钢流程中的研究进展及应用现状（北京科技大学）

通过采用冶金反应的热力学分析、热平衡计算及热态实验,研究了CO2与O2混合喷吹炼钢工艺.对喷吹过程中金属熔体内的脱碳过程,铁液、炉渣及炉气成分及温度的变化进行了测试及分析.初步分析了CO2与O2混合喷吹炼钢工艺的可行性.根据热平衡计算可以得出,在炼钢过程中喷入一定浓度CO2气体后,同样可脱除钢中的碳,达到冶炼目的.实验证实,在真空电感应炉炼钢过程中,由于电能热量的补充,使得能满足炼钢过程的热量要求,喷入CO2与O2混合气体可以脱除钢中的碳

把可拓学中定量化描述解决矛盾问题过程的工具——关联函数——引入到电弧炉可拓专家系统中,用以解决电炉出钢前钢水成分不合格的矛盾问题.电弧炉终点目标神经网络预报模型作为可拓专家系统评价机构的基础.终点预报模型用混合遗传算法训练,达到了较高的预报精度.仿真结果表明电炉可拓专家系统可以指导技术人员进行更合理的炼钢操作

研究分析了电弧炉炼钢过程的冶金学特征,指出供应能量对电弧炉炼钢的物质转化过程起到了决定性的作用.观察、认识到在炼钢过程中存在着微观、介观、单元操作级和工位级等尺度级的时空多尺度结构.在工位级按能量将供氧、供电两项功率单元进行跨尺度集成,形成了工位级跨尺度能量集成的一般方法,并用数学公式进行了描述.工业试验和工业生产表明:跨尺度集成的理念和方法与炼钢生产相结合可取得较好的生产效果,平均冶炼电耗为271.1kW·h·t-1,氧气消耗为40.4m3·t-1,冶炼周期为52.9min

应用热力学方法,对转炉炼钢前期高碳低温铁水条件下石灰石分解及CO2氧化作用进行了分析,推导出了CO2分压(pCO2)和高碳低温区域碳活度系数fC,%的求解方程.结果表明:石灰石中CaCO3在高碳低温的铁水面附近,其分解反应平衡温度比标准状态时低得多,随着吹炼过程中炉温上升其反应趋势增大,CO2在转炉炼钢吹炼初期与[C]、[Si]、[Mn]和Fe(l)的反应都可以自发进行,其排列次序与各元素被O2氧化的反应相同;在高碳低温铁水条件下pCO2值非常小,转炉炼钢初期pCO2在0.002 2~0.000 5pΘ左右,因此可以认为石灰石分解产生的CO2会全部参与铁水氧化反应

对氧气复吹转炉热模型试验炼钢过程中的冶金反应进行了理论解析,并提出了一个适合于从位于炉底中心位置的透气元件向熔池内部吹入惰性气体的搅拌条件下,可以描述复吹过程中熔池内部的成分和温度变化的数学解析模型,而且模型的计算结果与热模型试验的实测结果相一致

以S钢厂生产SPHC钢种的转炉-精炼工序为实例,采用热经济学分析方法中的经济分析法对其建立符号经济模型,构造成本平衡方程,并建立补充方程,进而对转炉-精炼工序进行热经济成本分析,得到了工序各股流的单价以及热经济学成本.模型计算结果表明:转炉-LF流程的精炼钢水热经济成本最低,为2243.12元·t-1,其次是转炉-CAS流程,为2259.92元·t-1,而转炉-RH流程的吨钢精炼钢水热经济学成本最高,为2270.16元·t-1.从节约能源和成本的角度,转炉-LF流程是SPHC钢种的合理生产流程

以河北宣化赤铁矿为主要原料,采用熔融还原法炼铁和浇铸工艺制备熔渣微晶玻璃,获得了可用于炼钢的生铁原料和建筑装饰用微晶玻璃.利用正交试验设计方法探讨了不同原料配比组成条件下渣铁分离和熔渣微晶玻璃晶化的效果,确定了可用于工业试验的最佳原料配比(质量配比)为:赤铁矿石77.3%,氧化铝粉2.2%,生石灰13.7%,萤石5%,氧化钠1.8%,焦炭5.5%.并通过光学显微分析、X射线衍射分析、物理化学性能测试等手段确定了微晶玻璃的物相组成及性能特征