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公开(公告)号:CN118706267B
公开(公告)日:2024-12-17
申请号:CN202411197070.0
申请日:2024-08-29
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明属于智能冶金工业领域,公开一种预测电弧炉熔清后实时温度的方法及系统。在电弧炉炉顶安装红外热成像仪和吹氩枪,实时获取炉渣表面和暴露钢液面的温度;通过多种传感器实时采集电耗量、吹氧量、碳粉量、石灰量、炉体重量、烟气成分和温度、天然气量;建立熔池温度机理预测模型;基于收集的历史数据和循环神经网络结构,建立熔池温度动态预测模型;实时输入当前工艺参数和机理预测值,通过动态预测模型输出钢液面温度。本发明的系统包括红外热成像仪、吹氩枪、数据采集单元、数据库、机理模型单元、神经网络预测单元及控制系统。该系统能够实现电弧炉熔清后钢液面温度的实时高精度预测,提高生产过程的控制精度和能效。
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公开(公告)号:CN118734659A
公开(公告)日:2024-10-01
申请号:CN202411217533.5
申请日:2024-09-02
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G06F30/27 , G06N3/0442 , G06N3/084 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于智能冶金工程技术领域,公开一种电弧炉熔池温度的动态软测量方法及系统。根据电弧炉的尺寸和生产数据建立电弧炉平熔池冶炼的数值模拟模型,涵盖电弧、底吹、吹氧、喷碳、废钢加料和泡沫渣。通过实际熔池温度数据修正模型,蒙特卡罗方法生成边界条件组合,建立数值模拟数据库。然后,建立能量守恒方程和物理信息神经网络模型,利用时间序列神经网络进行训练,得到用于实时预测的模型。系统采集实时数据,输入训练后的模型进行熔池温度预测,并根据预测结果调整电弧炉操作。系统通过用户界面模块显示预测结果、操作参数和控制建议。该方法和系统能有效提高电弧炉熔池温度预测的准确性,优化生产过程,提高钢水质量,降低生产成本。
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公开(公告)号:CN115595401B
公开(公告)日:2024-01-12
申请号:CN202211341366.6
申请日:2022-10-31
Applicant: 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院 , 东北大学
Abstract: 本发明公开了一种提高钢液洁净度的炼钢精炼设备及炼钢方法,属于炼钢技术领域,包括电磁感应加热的真空炉,真空炉包括真空炉盖和真空炉体,真空炉体内设有承装钢液的钢包,真空炉盖上安装有用于夹持等离子体枪或石墨电极的枪体夹持装置,枪体夹持装置贯穿炉盖,其延长线伸入钢包内部,真空炉体内底部设有底电极,其位于枪体夹持装置的延长线上,在真空条件下,将等离子体枪安装到枪体夹持装置,释放含氢等离子体对钢液进行无夹杂物生成的高效脱碳、脱氮和脱氧,利用底吹复合喷枪向钢包内喷吹石灰粉剂,对钢液进行高效脱硫;将石墨电极安装到枪体夹持装置时,石墨电极与底阳极直流电解深脱氧,减少了非金属夹杂物的生成量,提高了钢液洁净度。
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公开(公告)号:CN117174200A
公开(公告)日:2023-12-05
申请号:CN202311117644.4
申请日:2023-09-01
Applicant: 东北大学 , 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院
IPC: G16C20/30 , G16C20/70 , G06F18/241 , G06F18/214 , C21C5/30
Abstract: 本发明公开了一种终点磷含量的预测模型构建方法及系统、预测方法及系统,涉及电炉或熔融热解炉冶炼技术领域,模型构建方法包括:以无异常数组中的生产输入特征值为输入,以生产输入特征值对应的终点磷含量数据为标签,训练得到第一终点磷含量预测模型;根据各生产输入特征的取值范围、平均值和标准差,生成扩展生产输入特征值并输入至第一终点磷含量预测模型,预测各扩展生产输入特征值下的终点磷含量数据,得到拓展无异常数组;以混合数组中的生产输入特征值为输入,以终点磷含量数据为输出,确定第二终点磷含量预测模型。本发明将扩展生产输入特征值输入至第一终点磷含量预测模型,从而产生大量预测数据,解决了历史生产数组量较少情况下的数据建模问题。
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公开(公告)号:CN115679038A
公开(公告)日:2023-02-03
申请号:CN202211344171.7
申请日:2022-10-31
Applicant: 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院 , 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种基于噪声和温度的电弧炉泡沫渣高度控制方法及系统,首先获取目标工艺条件对应的噪声控制范围以及温度控制范围,其中噪声控制范围为泡沫渣合理埋弧的噪声范围,所述温度控制范围为泡沫渣合理埋弧的温度范围,然后获取电弧炉中设定时间段内的动态平均温度以及动态平均声强,通过判断动态平均温度以及动态平均声强是否处于噪声控制范围以及温度控制范围内,来控制吹氧和喷碳。本发明通过将动态数据与控制范围相比较,更加客观地分析出电弧炉内泡沫渣的高度情况,进而控制吹氧和喷碳,避免了因操作人员的主观因素造成泡沫渣高度调控的误差,从而实现对电弧炉内泡沫渣的高度进行精准有效地控制。
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公开(公告)号:CN119193975A
公开(公告)日:2024-12-27
申请号:CN202411648518.6
申请日:2024-11-19
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明属于冶金技术领域,公开一种用于大渣量冶炼的电弧炉渣金分离装置及方法。包括出钢口、出渣口、吹气枪、渣金分离挡板、重量传感器、高温相机和自动化控制系统。出钢口高于基准炉渣界面平均高度15%‑20%,出渣口高于基准炉渣界面平均高度10%‑15%。出钢口和出渣口设置吹气枪,渣金分离挡板可伸缩,控制炉渣和钢水的流动路径。重量传感器实时监测炉体总重量,高温相机监测出钢时炉渣带出情况。方法包括:确定基准炉渣界面高度,自动出渣并记录吹气参数,出钢前通过吹气推渣,下降挡板隔离炉渣后倾倒出钢。通过自动化控制系统实现全程自动化操作,有效分离渣金,提高冶炼效率和钢水质量,降低操作风险,适用于大渣量冶炼工艺。
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公开(公告)号:CN118734659B
公开(公告)日:2024-11-12
申请号:CN202411217533.5
申请日:2024-09-02
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G06F30/27 , G06N3/0442 , G06N3/084 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于智能冶金工程技术领域,公开一种电弧炉熔池温度的动态软测量方法及系统。根据电弧炉的尺寸和生产数据建立电弧炉平熔池冶炼的数值模拟模型,涵盖电弧、底吹、吹氧、喷碳、废钢加料和泡沫渣。通过实际熔池温度数据修正模型,蒙特卡罗方法生成边界条件组合,建立数值模拟数据库。然后,建立能量守恒方程和物理信息神经网络模型,利用时间序列神经网络进行训练,得到用于实时预测的模型。系统采集实时数据,输入训练后的模型进行熔池温度预测,并根据预测结果调整电弧炉操作。系统通过用户界面模块显示预测结果、操作参数和控制建议。该方法和系统能有效提高电弧炉熔池温度预测的准确性,优化生产过程,提高钢水质量,降低生产成本。
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公开(公告)号:CN118795856A
公开(公告)日:2024-10-18
申请号:CN202411281854.1
申请日:2024-09-13
Applicant: 东北大学
IPC: G05B19/418 , C21C5/52 , G06N3/0442 , G06N3/08
Abstract: 本发明属于冶金工业技术领域,公开了一种基于目标碳含量的电炉喷碳吹氧工艺控制方法及系统。构建熔池温度实时预测模型,通过实时读取石灰量、电耗量、烟气成分和温度、氧耗量、碳粉量、连续加入废钢量、天然气量、炉体重量,预测熔池温度。根据烟气成分中的一氧化碳和二氧化碳体积分数、烟气总体积和钢液总质量计算熔池碳含量,并结合碳和氧的活度系数及当前熔池温度,计算熔池氧含量。依据目标终点碳含量与当前熔池碳含量的差异,确定碳粉或氧气的额外加入量,控制碳氧加入过程。系统包括数据采集、温度预测、碳氧计算、加料控制、报警和可视化模块。本发明能够精确控制电炉炼钢过程中的碳氧含量,提高生产效率和产品质量。
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公开(公告)号:CN118600138A
公开(公告)日:2024-09-06
申请号:CN202410283542.8
申请日:2024-03-13
Applicant: 东北大学 , 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种电弧炉出钢控制方法、系统及设备,涉及冶炼工艺及设备领域,该方法包括:根据特定钢种最优冶炼条件下的物料配比方案确定总高度上限、总重量上限和渣金界面上限;冶炼该钢种时,获取炉内炉渣恒定后的炉渣和钢液的总高度和炉渣密度;由总高度计算炉渣和钢液的总体积;获取炉内炉渣恒定后的钢液密度以及炉渣和钢液的总重量;由炉渣密度、总体积、钢液密度和总重量计算钢液体积;由钢液体积和目标电弧炉的几何形状模型计算目标电弧炉的渣金界面高度;由总高度、总高度上限、总重量、总重量上限、渣金界面高度及渣金界面上限控制出钢时间。本发明解决了电弧炉渣金界面高度不易测量和出钢出渣较难控制的问题,提高出钢效率。
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公开(公告)号:CN115679036B
公开(公告)日:2024-05-14
申请号:CN202211344163.2
申请日:2022-10-31
Applicant: 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院 , 东北大学
IPC: C21C5/52
Abstract: 本发明公开了一种低碳少氧的含氢等离子电炉炼钢装置及炼钢方法,属于电炉炼钢技术领域,包括相互连通的竖井和等离子熔炼炉,竖井的侧壁上设有烟气出口,烟气出口和竖井的出口之间构成第一预热通道,第一预热通道的外壁上设有电磁感应加热装置,等离子熔炼炉内设有相对设置的含氢等离子体枪和底阳极,等离子熔炼炉底部设有复合底枪,在高温烟气和电磁感应加热装置的共同作用下,高温预热炉料,避免二噁英生成,利用含氢等离子体枪进行高效脱碳、脱氮以及脱硫,大幅降低用氧量,削减脱氧剂添加,避免夹杂物形成,并利用复合底枪辅以二氧化碳等含氧气体底吹和少量石灰粉喷吹工艺控制,进行高效低渣脱磷,实现钢水高质化制备,以及碳减排和循环利用。
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