[00752165]冶金企业综合节能技术的开发与应用

该项目以冶金企业节能降耗为研究目标，以中钢集团吉林铁合金股份有限公司精炼铁合金生产过程为具体研究对象，以氩氧精炼法节能降耗工艺技术应用研究为主体，与铁合金电炉综合节能控制技术应用研究、多尺度节能技术在空分装置中的应用研究和冶炼过程能耗监测与能耗系统优化相集成，构建了铁合金企业生产过程综合节能控制系统，实现了铁合金企业生产过程节能降耗的全局优化。创新点：1.氩氧精炼铁合金节能减排新工艺。提出了液态高碳铬(锰)铁直接生产中低碳铬铁和锰铁的氩氧精炼新工艺，通过以氧代电、用短流程两步法代替传统的长流程三步法，在国际上开创了本工艺产业化生产的先例。产业化结果与国内外现行的电硅热法相比，冶炼中低碳铬铁节电45%，减少排渣量40%；冶炼中低碳锰铁节电31.6%，减少排渣量51.3%，该指标处于国际先进水平。2.喷溅计量、预报及抑制技术。为保证新工艺安全生产与节能效果，针对喷溅故障信息，首次提出了基于振动、音频和炉口火焰光谱的多传感器信息融合的喷溅强度计量方法，以此为基础，提出了一种基于等温差带的AOD炉喷溅抑制方法，研发了抑制外喷的决策支持系统，将喷溅故障发生率降低到10%，实现了安全低成本生产。3.电炉短网综合补偿方法及电极位置非接触检测技术。针对短网谐波电流难于直接检测的问题，提出了一种电流分解、倍频变换的软测量方法，并应用功率因数、谐波双环分段式控制模式，研发了SVC动态综合补偿装置，实现了有效协调控制；针对自培电极位置难于直接检测的问题，提出了“一种矿热炉电极的非接触检测及最佳熔炼控制方法”，实现了电炉电极闭环控制。4.AOD炉冶炼温度与铁水碳含量在线检测技术。为保证该工艺的产品质量及缩短冶炼时间，针对AOD炉冶炼温度高、灰尘大、酸碱腐蚀不确定和气流搅拌冲刷强使现有检测手段不适用的难题，提出了“基于在线灰体的AOD炉红外温度在线检测方法”和“基于超短高重复率激光脉冲实现铁合金微量元素检测方法”方法，在国际上首次实现了液态铁水碳含量在线检测，达到了1%的测量精度，在国内首次实现了AOD炉冶炼温度在线检测。设计了预测控制器，实现了终点控制，达到了中碳铬铁冶炼时间27分钟、低碳铬铁小于90分钟的指标。5.能耗软测量与信息融合及能耗预测优化技术。建立了基于遗传算法及小波神经网络算法的电炉温度软测量模型、基于RBF神经网络的AOD终点碳含量预测模型、基于支持向量机的能耗最优控制模型和基于遗传算法的供氧量优化模型，构建了氩氧精炼铁合金生产过程能耗监测、分析、预测及优化平台，实现了企业节能降耗的全局优化。