炼钢连铸是钢铁企业的核心生产工序，其生产调度对确保钢铁企业生产的高效运行起着非常重要的作用。本软件系统能够针对多台转炉、多台精炼炉、多台连铸机的炼钢连铸生产过程制定优化作业排序方案，进行动态生产调度管理和全面的生产信息管理。本软件系统的主要功能如下： 优化调度引擎：通过求解炼钢连铸生产调度数学模型的优化算法，编制炼钢-精炼-连铸生产作业计划； 实时信息管理：以可视化的方式对炼钢-精炼-连铸生产进行实时物料跟踪； 实时生产调度：根据生产实绩数据，通过干特图等人机交互界面动态调整作业计划； 生产实绩管理：对生产实绩数据进行全面管理，生成生产报表、进行数据分析。

电弧炉炼钢合理供电技术主要是指在电弧炉炼钢过程中采用合理的供电制度，达到降低冶炼电耗和缩短冶炼通电时问的效果。其基本工艺过程：测量电弧炉供电主回路的基本电气运行参数，进行分析处理后得到电弧炉供电主回路的短路电抗和操作电抗，应用这些电气参数制定合理的电弧炉供电制度。对于电弧炉炼钢而言，选择合适的供电制度极为重要。因为电能占电弧炉炼钢总能量输入的60～70％，合理使用这部分能量将有助于实现电弧炉炼钢的高效化。北京科技大学近年来一直从事大型超高功率电弧炉炼钢合理供电技术的研究工作，在电弧炉炼钢电气运行参数、工作点、供电曲线制定等方面具有扎实的理论基础和实际工作经验。通过对电弧炉电气运行特性的研究，揭示了大型交流超高功率电弧炉炼钢过程中电气运行的基本规律。在对三台150～50t／90～35MVA炼钢电弧炉合理供电的理论研究和生产运行研究的基础上，总结了一整套研究方法和经验，取得了比外商提供的技术更好的运行结果，填补了国内空白，达到了国际先进水平。 本项目的特点在于大功率供电技术和炼钢技术的结合，科技含量高，无需对电弧炉主电路和装备做重大改动，投入少、实施方便、对生产影响小、回报高。本技术可适用于各种容量的交流电弧炉炼钢生产，炉子吨位和变压器容量越大，效果越明显，特别适用于变压器容量大于30MVA的大型超高功率电弧炉。◆经济效益及市场分析 各种容量的交流电弧炉炼钢采用本技术后，平均可节电10—30kWh/t，冶炼通电时间可缩短3min左右。以一座年产钢20万吨的炼钢电弧炉为例进行说明。 （1）技术和装备投入20—40万元 （2）直接经济效益150万元    （3）社会效益    a．年节电300万度    b．对于冶炼时间受制于供电制度的电炉钢厂，电炉炼钢生产率可提高5％左右。年产20万吨的电炉每年可增产l万吨，则年产值增加2000万元，利税增加100万元以上。    本技术具有广阔的推广应用前景，电炉炼钢厂采用本技术后当年即可回收投资，并且能见到效益。

电弧炉炼钢合理供电技术主要是指在电弧炉炼钢过程中采用合理的供电制度，达到降低冶炼电耗和缩短冶炼通电时问的效果。其基本工艺过程：测量电弧炉供电主回路的基本电气运行参数，进行分析处理后得到电弧炉供电主回路的短路电抗和操作电抗，应用这些电气参数制定合理的电弧炉供电制度。对于电弧炉炼钢而言，选择合适的供电制度极为重要。因为电能占电弧炉炼钢总能量输入的 60～70％，合理使用这部分能量将有助于实现电弧炉炼钢的高效化。北京科技大学近年来一直从事大型超高功率电弧炉炼钢合理供电技术的研究工作，在电弧炉炼钢电气运行参数、工作点、供电曲线制定等方面具有扎实的理论基础和实际工作经验。通过对电弧炉电气运行特性的研究，揭示了大型交流超高功率电弧炉炼钢过程中电气运行的基本规律。在对三台 150～50t／90～35MVA 炼钢电弧炉合理供电的理论研究和生产运行研究的基础上，总结了一整套研究方法和经验，取得了比外商提供的技术更好的运行结果，填补了国内空白，达到了国际先进水平。本项目的特点在于大功率供电技术和炼钢技术的结合，科技含量高，无需对电弧炉主电路和装备做重大改动，投入少、实施方便、对生产影响小、回报高。本技术可适用于各种容量的交流电弧炉炼钢生产，炉子吨位和变压器容量越大，效果越明显，特别适用于变压器容量大于 30MVA 的大型超高功率电弧炉。

成果简介在对炼钢过程进行深入的研究基础上， 建立了炼钢过程各工序的数学模型，并转化为核心技术。 在推广过程中结合不同项目现场实际条件， 在核心技术的基础上开发了具有不同针对性的各种控制软件。成熟程度和所需建设条件先后成功为马钢、 宝钢等钢铁企业承担过： 转炉自动炼钢系统的开发； 梅钢转炉冶炼静态模型软件； 梅钢转炉音平控渣和氧枪自动控制系统； 转炉动态控制系统； 转炉炼钢终点控制模型软件； 电炉冶炼控制系统； 连铸动态二冷与动态轻压下控制系统； 山东西王特钢有限公司二级计算机系统。技术指标提高了炼钢过程的命中率， 实现了炼钢过程的信息化和自动化， 显著提高了经济效益。市场分析和应用前景依据科学的冶金模型， 通过计算机的准确控制， 大幅提高了炼钢过程的命中率和生产过程的稳定性， 具有广泛的应用前景。社会经济效益分析通过信息化和自动化， 提高了冶炼终点命中率， 减少了人工判断失误产生的损失， 保障了生产的顺行， 能够产生可观的经济效益。知识产权及成果获奖情况具有各相关软件的著作权。合作方式合作开发、 受托开发联系方式王建军（13805553970）； 周俐（13955561593）； 朱正海（13855533713）电邮: zhu_zhenghai@163.com zhouli@ahut.edu.cn 传真： 0555-2311571

在对炼钢过程进行深入的研究基础上，建立了炼钢过程各工序的数学模型，并转化为核心技术。在推广过程中结合不同项目现场实际条件，在核心技术的基础上开发了具有不同针对性的各种控制软件。

针对电弧炉炼钢冶炼周期长、能量利用率低、生产成本高等问题，本项科技成果以高效、低耗、节能、优质生产为目标，研发了电弧炉炼钢复合吹炼技术，发明了电弧炉熔池内气-固喷吹脱磷、高效吸附脱氮、出钢在线连续喷粉脱氧等新方法，攻克了电弧炉高品质钢生产的世界难题。1、以集束供氧、同步长寿底吹搅拌等技术为核心，开发了电弧炉复合吹炼技术（图 1），实现了电弧炉炼钢供电、供氧及底吹等单元的操作集成，满足多元炉料条件下的电弧炉炼钢复合吹炼的技术要求。2、发明了电弧炉熔池内气-固喷吹冶炼新工艺（图 2），利用钢液面下的喷枪向熔池内部直接喷射 O 2 -CaO，依靠反应气体裹挟熔态渣粒直接反应实现快速深脱磷，颠覆了传统的渣-钢界面反应脱磷方式，冶炼终点磷含量降至 0.004%，实现了电弧炉炼钢低成本快速深脱磷。3、研发了电弧炉多元介质混合喷吹脱氮工艺及装备（图 3），冶炼终点钢液氮含量由原来的 0.0060%以上稳定降低至 0.0045%以下，突破了电弧炉炼钢氮含量控制技术瓶颈，是炼钢洁净化技术的重大创新。4、发明了电弧炉出钢过程在线连续喷粉脱氧技术（图 4），利用载气-脱氧粉剂高速射流直接冲击出钢钢流，碳质微粒与高温钢液快速接触，瞬态反应生成脱氧气泡实现无铝（硅）优先脱氧 150-200×10 -6 ，显著提高了合金收得率，钢中初始沉淀脱氧产物减少 40~50%，产品质量明显提升。

我国钢铁工业调整升级规划提出了促进创新发展、坚持绿色发展、推动智能制造的指导思想，实现我国钢铁工业转型升级。因此，开展高品质钢的智能制造相关技术的研究非常必要。冶金反应器内存在着复杂化学反应和物理过程，存在高温不可视的特点。本项目开发的高品质钢生产过程仿真模型可以准确地在线了解精炼和连铸过程的工作状况，确保洁净度和铸坯质量的精准控制，显著提高高品质钢洁净度和铸坯质量的稳定性和可靠性。建立的模型适用于不同钢铁企业、不同钢种、不同生产流程、不同冶金设备。因此，高品质钢冶炼过程仿真技术在钢铁冶金领域的应用前景十分广阔。（1）建立了铁水预处理脱硫模型。根据铁水包和相应搅拌器的尺寸得出几何模型，对于铁水包内 KR 脱硫过程进行数值模拟计算，包括 KR 搅拌过程中铁水包内速度分布、铁水漩涡面深度、氧化钙粒子的运动、分布和不同参数下的铁水脱硫效果。应用本研究开发的 KR 脱硫过程模型可以应用指导和提升现场生产过程 KR 反应器内的脱硫速率。（2）建立了转炉炼钢模型。根据钢水重量、氧气位置、相应转炉几何尺寸得出数学模型，实现对转炉内流场、速度场和温度场等精准预测，同时对转炉氧枪位置、流量等参数进行优化，实现对转炉内参数的优化和控制。（3）建立了吹氩过程合金化模型。合金化模型考虑了合金粒子的加入、运动、熔化和混匀的完整过程，并且通过用户定义程序（UDF），计算整个计算域内的混匀时间。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程，提升钢液成分的稳定性，优化合金化时间，降低生产成本。（4）建立了钢包吹氩过程湍流条件下夹杂物去除模型。夹杂物去除模型重点研究了湍流强度对单个气泡对夹杂物去除率的影响，考虑了气泡尺寸对其形貌的影响、气泡尾流对夹杂物的捕获等。本模型的应用可以更准确地预测实际生产钢包吹氩过程中合金混匀过程和夹杂物的气泡浮选去除，提升钢包冶炼过程中高品质钢的洁净度。（5）建立了连铸中间包中间包模型。通过自主开发 UDF 子程序，对中间包内钢液三维流场和夹杂物浓度场进行耦合计算，使用 PSG 法计算多组不同特征直径夹杂物颗粒间碰撞聚合长大过程。可以用于模拟高品质钢生产过程冶金反应器中夹杂物的碰撞、长大及去除，实现夹杂物的尺寸和数量变化的精准预测，提升精炼及中间包冶金过程高品质钢钢液洁净度。（6）建立连铸结晶器内全凝固及夹杂物运动捕捉数值模型，实现了结晶器连铸过程流场、传热凝固、磁场和夹杂物运动的耦合计算。可应用于预测整个连铸过程的流场、铸坯温度和坯壳厚度等，尤其是可以预测夹杂物在整个铸坯断面上的分布规律，提升高品质钢铸坯洁净度。

成果简介氧枪是转炉炼钢工艺的关键设备， 氧枪粘渣一直是转炉炼钢生产普遍存在和难于解决的问题。 而目前工程中采用的人工清理方法， 其有效性和安全性都难以满足使用要求， 严重制约了正常生产的进行及各项经济技术指标的提高。 因此，高效可靠的转炉氧枪自动除渣装置， 对于加快转炉炼钢的生产节奏、 提高炼钢产量和生产效率， 增加企业经济效益， 保证氧枪设备安全可靠运行、 延长氧枪使用寿命、 减轻作业工人劳动强度等各个方面都具有重要意义。成熟程度和所需建设条件本项成果通过