钢水温度是炼钢过程中重点控制的工艺参数之一,合理的钢水温度控制是保证连铸生产过程顺行、降低生产成本和能源消耗、提高产品质量的有效手段。LF精炼过程作为钢水温度的主要控制环节,其温度控制精度直接影响连铸生产的顺行。然而,由于检测成本和现场生产条件的局限性,要实现钢水的连续测温几乎是不可能的。因此,精确连续的预报钢水温度,对于提高生产效率、降低成本,具有重要的实际意义。本文以某钢厂135t的LF炉为研究对象,在生产数据统计和数值模拟的基础之上,采用理论分析与在线调试相结合的方式,建立了LF精炼过程钢水温度在线预报模型,实现了LF过程温度的准确预测,模型具有自动校正功能。本文主要内容和结论如下：(1)采用CFD软件Fluent对LF精炼过程流场进行数值模拟研究,结果表明：气量增大只是增大了钢水的流动速度,并没有改变钢水的流动形态；气量增大,混匀时间变短,当增大至450NL/min时,熔池搅拌效果较好,有利于反应的快速进行和成分、温度的快速混匀,再增大气量,混匀时间趋于平稳；100mm厚的渣层临界吹开氩气量在150-200NL/min之间,并且吹氩量由200NL/min增加到600NL/min时,相应的渣眼直径从240mm增加到500mm。(2)建立了流动与传热耦合的数学模型,利用该模型研究了LF精炼过程中不同钢包内衬热状态对钢水散热的影响,结果表明：出钢前钢包热状态对钢水温降有显著影响,D级钢包在整个钢包周转过程中散热量最小,对钢水的温降影响也最小,该热状态下包衬散热引起钢水平均温降速率约为0.58℃/min;A级与D级相比在LF工位43min内钢水温降相差约35℃,平均钢水温降速率相差0.55℃/min钢水温降速率随盛钢时间的增加而减小,达到一定时间后包衬散热对钢水温度的影响趋于稳态。(3)通过对现场提供的电气特性值及动态电参数的分析,得到LF炉的两个重要参数电阻值和电抗值,即re=0.69mΩ,xe=3.6mΩ。在此基础上建立电气特性曲线,确定在特定工作电压、电流下的功率因数和电效率。(4)LF精炼过程钢水流场、温度场研究与现场的生产工况分析及数据统计结果相结合,建立LF精炼过程钢水温度实时预报模型,并实现了模型的在线运行。对模型进行现场跟踪与验证,结果表明：钢包内衬类型的模糊判断法,可以准确给出在线钢包的内衬类别,提高预报精度；不启用模型校正功能时,钢水预测温度与实测温度的相对误差在±5℃和±10℃内的命中率分别为80%和92%；启用模型校正功能时,钢水预测温度与实测温度的相对误差在±5℃和±10℃内的命中率分别为90%和95%。模型预报值与实际值吻合较好,可以满足现场的生产控制要求,稳定性高,实现了LF精炼过程中温度控制的高效化、自动化。