本申请涉及钢水冶炼,尤其涉及一种钢水精炼过程精准控制合金配加量的方法。
背景技术:
1、钢铁行业是铁合金消费大户,炼钢铁合金消耗量占铁合金总消耗量90%以上;冶炼过程合金成分精准控制,可减少铁合金消耗,减少浪费、降低碳排放。
2、因此,需对冶炼过程的合金化进行精准控制,减少合金消耗量,降低冶炼合金成本,提高产品的竞争力,显得极为重要。
技术实现思路
1、本申请提供了一种钢水精炼过程精准控制合金配加量的方法,以解决如下技术问题:如何实现钢水精炼中的合金的精准配加。
2、第一方面,本申请提供了一种钢水精炼过程精准控制合金配加量的方法,所述方法包括:
3、得到当前精炼炉次钢水的当前初始化学成分和当前终点化学成分;
4、根据所述当前终点化学成分中的硫含量,确定所述当前精炼炉次钢水的硫含量等级;
5、得到相同硫含量等级的历史精炼炉次的同种钢水的历史平均初始化学成分、历史平均终点化学成分,以及与各类合金的历史配加数据;
6、根据所述历史平均初始化学成分和所述历史平均终点化学成分二者分别的合金元素含量,以及所述历史配加数据,得到相同硫含量等级的历史精炼炉次的同种钢水的各合金元素对应的第一精炼增量数据;
7、根据所述第一精炼增量数据,以及所述历史初始化学成分和所述历史终点化学成分二者分别的合金元素含量,得到所述当前精炼炉次钢水的各类合金对应的目标配加量。
8、可选的,所述硫含量等级包括:以质量分数计,第ⅰ等级:硫含量≤0.0010%;第ⅱ等级:
9、0.0010%<硫含量≤0.0020%;第ⅲ等级:0.0020%%<硫含量≤0.0040%;第ⅳ等级:0.0040%<硫含量≤0.0060%;第ⅴ等级:0.0060%<硫含量≤0.010%;第ⅵ等级:0.010%<硫含量≤0.015%;第ⅶ等级:硫含量>0.015%。
10、可选的,与各类合金的所述历史配加数据包括:合金的历史平均配加量、合金的各合金元素的含量以及合金的主合金元素的收得率。
11、可选的,所述根据所述历史平均初始化学成分和所述历史平均终点化学成分二者分别的合金元素含量,以及所述历史配加数据,得到相同硫含量等级的历史精炼炉次的同种钢水的各合金元素对应的第一精炼增量数据,包括:
12、根据所述合金的历史平均配加量、所述合金的各合金元素的含量以及所述合金的主合金元素的收得率,得到各合金元素对应的的第二精炼增量数据;
13、根据所述历史平均初始化学成分和所述历史平均终点化学成分二者分别的合金元素含量,以及所述第二精炼增量数据,得到相同硫含量等级的历史精炼炉次的同种钢水的各合金元素对应的第一精炼增量数据。
14、可选的,所述第二精炼增量满足如下关系式
15、n2=(a×b×η÷t)+∑(c×d÷t)
16、式中,n2表示第二精炼增量,a表示合金的主合金元素的含量,b表示当前合金的历史平均配加量,η表示当前合金的主合金元素的收得率,t表示钢水含量,c表示其余类别合金所包含当前合金的主合金元素的含量,d表示其余类别合金对应的历史平均配加量。
17、可选的,所述第一精炼增量数据满足如下关系式:
18、n1=i21-i20-n2
19、式中,i21表示历史平均终点化学成分中的合金元素的含量,i20表示历史平均初始化学成分中的合金元素的含量,n1表示第一精炼增量,n2表示第二精炼增量。
20、可选的,所述当前精炼炉次钢水的各合金对应的目标配加量满足如下关系式:
21、m=(i11-i10-n1-n3)/a/η
22、式中,δi表示历史精炼炉次中的合金元素的精炼增量,i11表示当前终点化学成分中的合金元素的含量,i10表示当前初始化学成分中的合金元素的含量,a表示当前合金中的主合金元素的含量,η表示当前合金中的主合金元素的收得率,n3表示其余类别合金包含的所包含当前合金的主合金元素的含量总和,m表示当前精炼炉次钢水的各合金对应的目标配加量。
23、可选的,所述合金包括:中碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、磷铁、碳线、双层纯钙线、增碳剂。
24、可选的,所述合金元素包括:c、si、mn、cr、p、ca。
25、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
26、本申请实施例提供的该钢水精炼过程精准控制合金配加量的方法,钢水精炼含有脱硫操作,不同硫含量要求精炼过程渣料配加量、精炼底吹强度和精炼时间不同,从而导致精炼过程合金元素的增量不同,因而根据钢水精炼的终点硫含量,确定当前精炼炉次钢水的硫含量等级;钢水经初炼炉冶炼,在后续精炼过程中由于电极、炉渣和耐材等辅料的存在,在精炼过程中会带来钢中合金元素含量的增加,因此在进行合金配加过程中考虑精炼过程中带来的合金增量,从而减少合金配加量,精准控制钢中合金元素的成分;根据钢水等级标准和当前精炼炉次钢水,收集相同等级钢水的冶炼历史精炼炉次的平均初始化学成分、平均终点化学成分以及精炼中各类铁合金的历史配加数据,可以分别得到不同合金精炼增量,从而根据当前精炼炉次钢水的初始和终点化学成分中的对应合金元素的所涉及的合金进行精准配加。该方法可以实现合金元素精准控制,减少合金元素的配加量,降低冶炼成本,满了工业化、批量化冶炼的需求。
1.一种钢水精炼过程精准控制合金配加量的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硫含量等级包括:以质量分数计,第ⅰ等级:硫含量≤0.0010%;第ⅱ等级:0.0010%<硫含量≤0.0020%;第ⅲ等级:0.0020%%<硫含量≤0.0040%;第ⅳ等级:0.0040%<硫含量≤0.0060%;第ⅴ等级:0.0060%<硫含量≤0.010%;第ⅵ等级:0.010%<硫含量≤0.015%;第ⅶ等级:硫含量>0.015%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,与各类合金的所述历史配加数据包括:合金的历史平均配加量、合金的各合金元素的含量以及合金的主合金元素的收得率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述历史平均初始化学成分和所述历史平均终点化学成分二者分别的合金元素含量,以及所述历史配加数据,得到相同硫含量等级的历史精炼炉次的同种钢水的各合金元素对应的第一精炼增量数据,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二精炼增量满足如下关系式
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一精炼增量数据满足如下关系式:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述当前精炼炉次钢水的各合金对应的目标配加量满足如下关系式:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述合金包括:中碳锰铁、硅铁、低碳铬铁、磷铁、碳线、双层纯钙线、增碳剂。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述合金元素包括:c、si、mn、cr、p、ca。
