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冶金行业是典型的高能耗行业,冶炼生产过程在线多参数分析技术及终点控制策略着重研究终点控制与冶炼参数之间的关系,改进检测的方法,设计在线检测系统,为终点控制服务。根据检测的参数,通过调节供氧强度及冷却剂的吹入强度来调节吹炼控制策略。本课题是以铁合金冶炼生产过程为具体研究对象,将传统的中低碳铬(锰)铁的电硅热法生产工艺改造为AOD炉精炼铁合金,开创了氩氧精炼铁合金工艺的先例。针对AOD炉高温、多灰尘,AOD炉机理模型非线性、不确定性、强耦合性特点,设计了基于LIBS的铁水在线测量系统,对冶炼过程的温度以及碳等元素的含量进行在线测量,开创了铁合金冶炼过程在线检测的先例,根据在线检测确定相应的终点控制模型,在此基础上进行在线多参数分析及终点控制策略研究与实现,本文具体研究内容如下：(1)结合本课题的研究背景,分析了国内外铁合金冶炼领域现状,提出了氩氧精炼铁合金的新工艺,在中钢吉铁辽阳有限公司同长春工业大学共同开展了新工艺实验研究,实现了AOD炉冶炼铬铁合金新工艺,在掌握了氩氧精炼铁合金的工艺基础上,本文详细分析了氩氧精炼铁合金新工艺,并对新工艺和传统工艺做了比较。(2)针对AOD炉冶炼铁合金的过程中,冶炼参数无法直接测量,不能控制冶炼过程,文中设计了基于激光诱导击穿光谱的AOD炉在线检测系统,构建了基于激光诱导击穿光谱实验系统。在实验室用中频炉加供氧装置来模拟AOD炉,实现铁合金各元素、温度的在线检测。在线检测的基础上分析了主要冶炼参数之间的关系。(3)终点控制通过调节氧气的吹氧强度以及吹入冷却剂强度,来调节吹炼的碳含量和温度,达到目标铁合金对成分和温度的要求。将终点控制分成终点预测(又称过程控制)和终点控制两个部分。终点预测中采用在线检测技术实时纠正预测结果,并引入BP神经网络建立预测模型,在预测模型的基础上确定控制测略,通过对原始数据标准化预处理,用拟牛顿算法对网络进行训练,建立温度和碳含量的预报模型。仿真结果表明,该方法完全可用于实际的冶炼过程。