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钢液的温度和成分是炼钢过程中重点控制的工艺参数。准确控制钢液温度是保证连铸生产顺行的重要因素,而精确控制钢液的成分是生产合格钢产品的前提保证。LF钢包精炼炉作为初炼炉与连铸之间重要的温度和成分的控制手段,其控制精度直接影响着连铸过程的顺行及成品钢的合格率。因此,建立LF精炼过程中成分和温度精确控制模型,实现精炼过程的“一键控制”,对于提高生产效率、降低成本,具有非常重要的实际意义。本文对某钢厂135t钢包的LF精炼过程进行了研究,在统计现场生产数据的基础上,通过理论计算分析与现场在线调试相结合的方式,建立了LF精炼过程中成分和温度的控制模型。本文的主要研究内容和结论如下：(1)根据钢液的入站成分及目标成分,在节约成本的前提下,计算入站钢液需要微调的成分、补加合金的种类及合金的添加量,并最终预测终点成分；LF精炼过程中电极加热会导致钢液增碳,增碳量主要与埋弧效果及电流的稳定性有关,实验结果表明,当埋弧效果较好时,电极加热每小时钢液平均增碳量为0.0386%,底吹氩不通、埋弧较差时,平均增碳量为0.0831%。LF精炼过程钢液的回锰量与入站时的酸溶铝含量有关,通过回归拟合现场大量的历史数据,得出回锰量与钢液入站酸溶铝之间的关系式：△w[Mn]=0.02054-0.5985·w[Als]+4.64985·(w[Als])2。(2)在详细分析LF精炼过程能量平衡关系的基础上,建立了钢包传热过程的数学模型。以钢包到达LF处理位、首次测温作为起点,计算了LF精炼过程不同阶段包衬散热对钢液温度的影响规律。结果表明：在LF工位精炼30mmin内,在线钢包导致钢液温降会比新钢包小约10℃；入站温度越高,包衬间的温度梯度越大,精炼过程其导致的钢液温降速率就越快；在加热过程中,包衬散热导致的钢液温降会逐渐增大,而非加热过程则逐渐减小,且加热后要比加热前温降大。(3)实现了LF精炼过程中加热时间的自动确定,同时具备在加热时间到达前3min时,对加热时间进行自动校正的功能。(4)建立了LF精炼终点温度和成分预测及过程控制模型,并进行了合金料单、加热时间的自动计算及终点成分与温度预测准确性的现场在线验证,结果表明：模型对钢液中C、Si、Mn、Ti四种元素的终点成分预测值与实际检测值偏差在±0.02%范围内的命中率达到90%以上；对钢液终点温度的预报偏差在±5℃以内的命中率为87.5%,±10℃以内的命中率为95%。准确率完全能够达到实际生产的要求,实现了LF精炼过程的“一键控制”。