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Optimization of steel production: ladle furnace slag and caster productivity

Authors
Publisher
McGill University
Publication Date
Keywords
  • Engineering - Mechanical
Disciplines
  • Computer Science

Abstract

Un modèle d'optimisation de laitier est le premier objectif de cette thèse. L'importance de laitier dans la qualité et la rentabilité de l'acier a été très bien comprise par l'industrie sidérurgique. En effet, la phase de laitier est devenue une partie essentielle du processus de production d'acier. La composition et les propriétés du laitier jouent un rôle important dans la protection des réfractaires de four. La recherche s'est portée sur le développement d'un modèle de laitier afin d'avoir le laitier optimal, saturé en MgO, pour allonger la vie de réfractaire. Un modèle informatique a été développé pour calculer la quantité de MgO minimale requise lors du processus de l'affinage en poche. L'effet de la désulfuration sur la basicité optique et l'exigence de MgO est discuté. Les données de l'usine Arcelormittal Contrecoeur-Ouest ont été utilisées pour comparer les résultats générés par le modèle pour l'utilisation de MgO et CaO. L'application du modèle de laitier dans l'installation de métallurgie en poche peut augmenter la durée de vie du réfractaire et peut réduire la quantité d'additifs utilisée pour générer suffisamment de MgO et de CaO.Le deuxième objectif de la thèse est d'augmenter le débit de coulée d'une machine de coulée continue afin d'améliorer la capacité de production de l'usine. Une étude expérimentale du flux de chaleur lors de la production de billettes d'acier a été entreprise. Cette recherche a mesuré la vitesse de refroidissement de l'acier en fusion dans l'installation de coulée par la mesure systématique de la température de l'acier à travers un pyromètre sur plusieurs points pendant le processus de coulée. Un modèle de simulation à 2D de transfert de chaleur à l'état d'équilibre thermique a été développé pour produire des données sur la répartition de la température de phase à des vitesses de coulée différentes. Les données de modèle concernant la température de surface de la billette a été comparée à la température de surface mesurée. La comparaison entre les températures de surface mesurées et calculées était raisonnable et les deux ensembles de données ont été à l'intérieur de ± 30-40 ° C. Les données modèles peuvent être utilisées pour prédire la vitesse de coulée optimale en fonction de la position de fermeture du puits et sa température de surface correspondante. Ce paramètre prédit peut être suivi en utilisant des capteurs et la vitesse de coulée peut être contrôlée par un système de rétroaction.

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