【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁冶金炼钢，特别涉及一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法及系统。
技术介绍
1、精炼渣在钢液的冶炼过程中发挥着重要的作用。精炼渣可以覆盖在钢液表面防止钢液与空气接触造成氧化、吸附去除钢中的非金属夹杂物、去除钢中硫元素、氧元素等杂质以及减少钢液的热损失等。因此，在精炼过程中需要保证精炼渣具有较好的流动性从而使其能够完全覆盖在钢液表面以减少钢液的氧化，同时也需要保证精炼渣具有较好的非金属夹杂物以及氧硫等杂质元素吸附去除能力。
2、钢液精炼渣主要由cao、al2o3、mgo以及sio2等物质组成，精炼渣的成分对其性质有很大影响，在实际的精炼过程中，精炼渣有一个最佳的成分控制目标，超出该目标范围后，精炼渣的流动性以及对钢中非金属夹杂物等杂质的吸附能力等性质会迅速变差，因此，对精炼渣成分的严格控制尤为重要。
3、目前在实际的精炼过程中，精炼渣成分控制大多凭借经验进行，缺乏科学合理的指导，精炼渣成分控制工艺不合理，因此容易导致精炼及连铸过程中非金属夹杂物去除不完全、钢液洁净度较差，产品合格率降低等问题。近年来，受益于计算机技术的快速发展，将最优化计算等技术应用到精炼渣控制过程中，实现精炼渣成分的精准稳定控制，对降低企业成产成本、提高产品质量具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、为解决现有工艺的不足，本专利技术的目的在于提供一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法及系统，用于预测精炼过程精炼渣成分变化以及优化精炼渣成分控制工艺，实现精炼过程中精炼渣的
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、具体的，第一方面，本专利技术提供一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其包括以下步骤：
4、s1、从精炼生产过程数据库中实时采集转炉出钢过程的钢成分信息以及钢液重量参数；
5、s2、获取当前加入的各个种类原辅料的成分参数及成本参数；
6、s3、设置当前最优的精炼渣成分控制目标以及精炼渣质量；
7、s4、根据钢成分信息、钢液重量参数、原辅料的成分参数及成本参数，在保证精炼渣最终成分控制目标的条件下基于极值最优原理计算当生产成本最低时最优的原辅料种类以及加入数量，
8、具体计算公式如下：
9、min.c＝∑cimi (1)
10、
11、m[equi_o]＝0.723022*m[al]2-0.0684*m[al]+0.00254 (5)
12、公式(2)-(4)为公式(1)的约束条件，进行求解，得到精炼过程中最优的精炼渣加入种类以及质量；
13、式中，c为精炼渣总生产成本；ci为原辅料i的成本；mi为原辅料i的加入质量，单位为kg；xi为原辅料i的成分，单位为％；y为原辅料的目标成分，单位为％；mtotal为原辅料的总质量，单位为kg；m[al]为钢液中铝的含量，单位为kg；msteel为钢液质量，单位为kg；m[initial_o]为转炉出钢氧含量，单位为％；m[equi_o]为钢液平衡氧含量，单位为％。
14、优选的，步骤s1中所述精炼生产过程数据库为现场使用的一级或者二级数据库。
15、优选的，步骤s1中所述钢液成分参数包括钢液中碳、硅、锰、磷及游离氧。
16、优选的，步骤s2中所述各个种类原辅料包括石灰、碳化钙、助熔剂、预熔渣及碳化硅。
17、优选的，步骤s2中所述各个种类原辅料成分包括al2o3、cao、sio2以及mgo。
18、优选地，步骤s4中使用sqp算法求解约束的最小值。
19、另一方面，本专利技术还提供一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化系统，其包括钢成分信息以及钢液重量参数采集单元、原辅料的成分参数及成本参数获取单元、精炼渣成分控制目标优化单元以及最优原辅料种类以及加入数量计算单元，
20、钢成分信息以及钢液重量参数采集单元用于从精炼生产过程数据库中实时采集转炉出钢过程的钢成分信息以及钢液重量参数；
21、原辅料的成分参数及成本参数获取单元用于获取当前加入的各个种类原辅料的成分参数及成本参数；
22、精炼渣成分控制目标优化单元用于设置当前最优的精炼渣成分控制目标以及精炼渣质量；
23、最优原辅料种类以及加入数量计算单元用于根据钢成分信息、钢液重量参数、原辅料的成分参数及成本参数，在保证精炼渣最终成分控制目标的条件下基于极值最优原理计算当生产成本最低时最优的原辅料种类以及加入数量。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：
25、(1)本专利技术的精炼渣成分控制工艺优化方法通过实时采集精炼过程数据，综合考虑钢液成分以及原辅料成分，基于极值最优方法以成本最低为优化调节确定原辅料的最优加入种类及数量，提高了精炼渣成分的精准控制程度，提升了精炼渣的流动性以及对钢液中非金属夹杂物等杂质的吸附去除能力，能够大幅降低生产成本，提高产品质量。
26、(2)本专利技术提供的精炼渣成分控制工艺优化系统能够直接运行上述工艺优化方法，适合现场使用，快速确定原辅料的最优加入种类及数量，提高精炼渣成分的精准控制程度。
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1.一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤S1中所述生产过程数据库为加工使用的一级或者二级数据库。
3.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤S1中所述钢液成分参数包括钢液中碳、硅、锰、磷及游离氧。
4.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤S2中所述各个种类原辅料包括石灰、碳化钙、助熔剂、预熔渣及碳化硅。
5.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤S2中所述各个种类原辅料成分包括Al2O3、CaO、SiO2以及MgO。
6.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤S4中使用SQP算法求解约束的最小值。
7.一种用于权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法的工艺优化系统，其特征在于：其包括钢成分信息以及钢液重量参数采集单元、原辅料的成分参数及成本参
8.一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化设备，其特征在于：其包括权利要求7所述的工艺优化系统。
...【技术特征摘要】
1.一种精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤s1中所述生产过程数据库为加工使用的一级或者二级数据库。
3.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤s1中所述钢液成分参数包括钢液中碳、硅、锰、磷及游离氧。
4.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制工艺优化方法，其特征在于：步骤s2中所述各个种类原辅料包括石灰、碳化钙、助熔剂、预熔渣及碳化硅。
5.根据权利要求1所述的精炼过程中精炼渣成分控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立峰，王伟健，龚坚，王举金，黄福祥，张学伟，刘春阳，赵艳宇，裴兴伟，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：
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