队伍编号
905041
题号
D
钢水“脱氧合金化”配料方案的优化
摘 要
作为钢铁冶炼中的一道重要工艺,“脱氧合金化”过程中的合金配料投入能否做到
合理优化和成本控制,成为各大钢铁企业能否提高竞争力的重要因素。但目前,我国许
多炼钢厂仅有少数车间从国外购置了脱氧合金化模型,大多数车间仍停留在经验值计算
的层次。
针对问题一,我们基于合理的假设,利用莱特准则,删去了异常的数据。采用逐步
回归法分析各因素与历史收得率间的关联性,从 t 检验和 p 值中得到权重关系,得到的
结论是影响 C 的收得率的主要因素是钢水脱氧合金化前 Mn 的含量和钢水净重;影响 Mn
的收得率的主要因素是投入的锰硅合金 FeMn68Si18( 合格块) 的质量、锰硅合金
FeMn64Si27(合格块)的质量和钢水净重。
针对问题二,根据泰勒公式,我们设计了多项式回归模型。在进行线性回归时,预
测的收得率误差相对均值在 4.71%(C 元素)和 2.23%(Mn 元素)。我们又通过二次项回
归进一步优化模型,提高了模型的准确性,Mn 的拟合度达 0.8396,C 和 Mn 的预测误差
分别下降了 22.505%和 16.592%。
针对问题三,我们利用问题二中优化后的收得率预测模型,得到其余元素的收得率
关系,构造约束函数下的成本优化模型。通过拉格朗日乘子法和 KKT 条件,极大简化了
模型的计算步骤,实现成本优化。同时,对两种炉号(7A06625,7A06620)条件下的合
金配料进行优化,优化后的投料在保证达到相应标准的前提下,成本降低了 48.868%和
74.676%,极大地优化了合金配料的投入结构!
针对问题四,我们整理了问题三模型多次运行后的结论,给炼钢厂领导提出了 4 条
行之有效的建议,帮助其控制成本,优化合金配料投入结构。
同时,本文还进行了模型的分析,给出了模型的优点及缺点,并提出了模型的改进
方案。
关键词:收得率 合金配料 逐步回归 拉格朗日乘子
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