谷梓岐 河南大學(xué)

1 引言

煉鋼過程中脫氧合金化是鋼鐵冶煉過程中的重要工藝環(huán)節(jié)。對(duì)于不同的鋼種在熔煉結(jié)束時(shí)，需加入不同量不同種類的合金，以使其所含合金元素達(dá)標(biāo)，最終使得成品鋼在某些物理性能上達(dá)到特定要求。隨著鋼鐵行業(yè)高附加值鋼種產(chǎn)量的不斷提高，如何通過歷史數(shù)據(jù)對(duì)脫氧合金化建立數(shù)學(xué)模型，在線預(yù)測(cè)并優(yōu)化投入合金的種類及數(shù)量，在保證鋼水質(zhì)量的同時(shí)最大限度的降低合金鋼的生產(chǎn)成本，是各大鋼鐵企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力所要解決的重要問題。

2 模型的建立與求解

2.1 計(jì)算C 和Mn 的歷史收得率

合金收得率是指合金化時(shí)被鋼水吸收的合金元素的重量與加入該元素總重量之比，在忽略誤差時(shí)計(jì)算如下：

S1=C2*H2/C3，S2=Mn2*H2/Mn3

計(jì)算出C 和Mn 元素的平均收得率為：

S1=94.53%，S2=95.03%

2.2 建立相關(guān)性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，用SPSS 軟件完成。

主成分分析法：假設(shè)有n 個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，p 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則可構(gòu)成大小為n*p 的樣本矩陣：

(1）我們首先對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

(2）計(jì)算特征值和特征向量

(3）計(jì)算主成分貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率

(4）求指標(biāo)對(duì)應(yīng)的系數(shù)并建立主成分綜合評(píng)價(jià)模型：

(5）綜合排序：將n 個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)帶入主成分綜合評(píng)價(jià)模型，求出最終的結(jié)果，確定最終的排序。

圖1 相關(guān)性矩陣

圖2 相關(guān)性矩陣

利用SPSS 的主成分分析法做出Mn 和C 元素收得率與相關(guān)因素的相關(guān)性矩陣其中由圖1 可以看出影響C 元素收得的主要因素使轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、碳化硅55%的配料的用量、鋼水凈重。因此，可以通過提高鋼水凈重、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、碳化硅55%的配料的用量提高C 元素的收得率。圖2 可以看出影響Mn 元素收得的主要因素使轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、錳硅合金FeMn68Si18(合格塊)的配料的用量、鋼水凈重。因此，可以通過提高鋼水凈重、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、錳硅合金FeMn68Si18(合格塊)的配料的用量提高M(jìn)n 元素的收得率。