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3.2.1 使用MATLAB Script 节点 29
3.2.2 利用ActiveX与Matlab 通信 . 31
4 总结与展望 . 35
结 论 37
致 谢 38
参考文献 39
1 绪论 1.1 研究背景及研究意义 钢铁是工业生产和工程技术中最重要、使用量最大的金属材料。从最初的铁矿到最后的钢材成品，一般经过炼铁、炼钢、铸造和轧钢四个方面的工艺流程。炼钢是钢铁生产中一道重要的工序。铁矿石经过炼铁过程变成铁水，在炼钢过程中，铁水中的杂质通过氧化反应去除，满足所需要的钢种的化学成分。炼钢是钢铁生产中的一个极其复杂而又重要的环节，对生产成本的降低、产品质量的提高、品种范围的扩大起着决定性的作用。 炼钢工艺按照炉种一般分为平炉炼钢、转炉炼钢和电炉炼钢三种，其中转炉炼钢又分为底吹、侧吹和顶吹等种类。其中氧气顶吹转炉炼钢由于具有生产效率高、冶炼品种多、炼钢质量高和投资省、见效快等优点，已经成为世界上最主要和效率最高的炼钢方法。至 2003 年，我国转炉钢产量在 1.8 亿吨以上，约占世界钢产量的 25%以上[1]。2006年世界氧气转炉炼钢产量占当年全球钢产量的 66.4%，我国转炉钢产量比例达到89.48%，相当于当年电炉钢的 9倍[2]。在我国大中型钢铁企业中，中小型转炉在设备数量和产能上都占有统治地位。 转炉炼钢通过向含有杂质的高温铁水中吹入氧气，以发生化学反应而达到去除杂质的目的，并最终获得含有目标成分和温度的钢水。转炉炼钢过程是一个非常复杂的工业过程，伴随着周期性的升温降碳,其间发生一系列多元多相高温反应，转炉内的成分发生不断的变化。为炼出目标钢水，需要对转炉终点进行控制。准确控制炼钢终点对大幅度提高所炼钢种的质量，减少甚至避免不必要的补吹等操作，缩短冶炼时间，降低成本，减小冶炼工人的劳动量，改善作业环境等具有重要的意义。 在实际生产条件下，因炼钢所用原材料不稳定，冶炼过程中温度高、时间短，所炼钢种范围狭窄，以至钢水成分和温度受到众多非定量的因素影响，再加上随机因素和操作因素的干扰源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/ ，致使转炉炼钢终点控制的命中率不高，提高转炉炼钢终点的准确率，可以大大减少吹炼时间，提高生产效率，降低成本，节能减排，这一过程避免了人工测温、取样时常常需要的重吹，可保证钢的质量。 近年来，随着光学探测技术不断的发展，光信息处理手段不断的进步，光学测量技术已经逐步渗入到各大基础工业领域。在冶金行业中，光学测量技术已经使得冶金工艺技术有着显著的提高。特别是转炉炼钢工艺过程中，通过光学手段来提高转炉炼钢终点控制的命中率，甚至是通过光学分析方法来分析转炉炼钢中的光谱已经成为一个比较有意义的科研题目。这主要是因为光学探测测量技术的优越性。 光学探测测量技术比传统技术有三大优点： （1）非接触式测量，这样可以克服在冶金行业中的恶劣环境，大大减少设备的折旧率； （2）高精度，光测量的精度一般都能达到几个纳米级别，图像处理技术的成熟使得在冶金行业中，有些肉眼难以分辨的差别在计算机中区分出来，大大提高了测量的准确性； （3）工艺自动化，光学探测技术，使得整个冶金工艺方面可以由计算机操控，工人只要对工控机进行监控和简单的操作，就可以对冶金过程进行操控，大大降低了劳动力和工人的培训成本。 因此，通过光学手段可以提高冶炼过程的自动化控制水平，通过对光谱的有效获取和分析可以提高转炉冶炼终点命中率。然而在转炉吹炼过程中，由于加入原材料的不稳定性、吹炼过程中复杂的化学反应和吹炼钢种所要求范围的严格性，而不同钢种的碳含量的差异又较小，因而对终点进行准确地在线控制一直是一个国内外亟待解决的难题。