CN103361461B - 一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法，它的特点在于(1)利用在线采集的炉气信息间接对钢液中磷含量进行在线实时预测；(2)利用转炉炉气中CO的变化与吹炼后期熔池中氧含量的间接关系，即由炉气中CO的变化预测出碳含量，再根据碳氧积关系预测氧含量，炉渣碱度控制在R＝3.0-3.5；(3)对加料量、耗氧量及吹炼终点进行判断，结合数学模型和操作工艺实现转炉冶炼低碳钢磷含量在线控制。本发明低碳钢磷含量在线控制方法的这些特点，结合相应的数学模型实现了吹炼过程在线控制磷含量的目标。这样可以较大幅度地降低补吹率，使钢液纯净化，减少铁损，减低成本，缩短冶炼周期。

Description

一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法

技术领域

本发明涉及转炉吹炼低碳钢磷含量在线控制方法，特别是基于炉气分析技术的转炉吹炼后期磷含量在线实时预测控制方法。

背景技术

目前，随着市场对钢材质量要求的不断提高，特别是连铸连轧技术的发展对磷含量提出更加严格的要求。而现阶段国内的大部分钢厂所使用的副枪只能实现定碳、测温、测氧，对磷含量的预测还是依赖于静态模型计算或取样检测。虽然铁水预处理和炉外精炼均可完成部分脱磷任务，但从热力学角度上看，利用转炉中的氧化性氛围、碱性渣进行脱磷比还原脱磷更为有效。脱磷早已成为转炉吹炼过程中与脱碳和控温同等重要任务。

在现有相关技术中，申请号为03128987.8的转炉氧氮顶吹脱磷方法，是在顶底复吹转炉中采用顶吹氧氮、底吹氮气或其它惰性气体进行脱磷处理，顶枪具有二种气源控制模式，在脱磷吹氧过程中进行氮氧混吹或氧氮间歇吹。当渣过氧化将引起大喷溅时，采用氧氮顶吹方式，顶吹氧枪由全吹氧切换至全吹氮，或将氧、氮按比例混合吹炼，抑制喷溅及增强熔池搅拌，改善(P)/[P]平衡的动力学条件。该发明在底吹强度较弱时，脱磷效果仍然较好；能有效地抑制脱碳的反应，使铁水脱磷处理后的碳含量提高，铁水[Mn]回收70％以上，为后续脱碳吹炼创造有利条件；同时提高顶部供气强度，加强搅拌，缩短预处理时间，提高脱磷效率；有效控制过程化渣，防止吹炼中喷溅，提高脱磷的稳定性及安全性。

一种申请号为200710023019.8的中磷铁水转炉高效脱磷冶炼方法，主要解决现有脱磷剂含有大量萤石，容易造成环境污染以及冶炼成本过高等技术问题。冶炼方法包括以下步骤：a.采用顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组分重量百分比为：铁水为85％-93％，废钢或生铁块为7％-15％；b.前期脱磷冶炼通过氧的控制；c.在吹氧下枪后加入含有MgO的造渣料，其中加入生石灰控制二元碱度在2.0-3.0，加入铁矿石调节前期放渣温度为1470℃；d.脱磷前期放渣控制：控制吹氧量为正常吹炼吹氧量的2/5左右，吹炼时间为3-6min，放渣前加入200-500kg压渣剂，e.后期脱磷控制：控制吹氧量，为加快化渣需加入生石灰，加入铁矿石控制终点温度≤1650℃。该发明侧重于大型转炉进行深脱磷冶炼。

又一种申请号为200910088141.2的一种在溅渣护炉条件下顶底复吹转炉铁水脱磷的方法，主要针对溅渣护炉条件下的铁水脱磷。通过喷枪顶吹惰性气体进行溅渣护炉，通过转炉上方设置的料斗向铁水浴面添加脱磷剂，通过氧枪从顶部向铁水浴面供给氧气，通过转炉炉底供气系统向钢水内部供给惰性搅拌气体；通过溅渣护炉操作有效利用前一炉次的炉渣保护炉衬，同时提高脱磷效率，终点磷含量能够控制在0.02％以下。

再一种申请号为200610166515.4的单渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺，解决了现有技术中采用转炉高碳出钢工艺存在去磷能力差、终点温度偏低、设备投资及生产成本过高、前后工序产能不匹配的问题。该技术方案包括将高硅高磷铁水送入转炉中采用变枪变氧流量操作进行吹炼，吹炼前期化渣有效脱磷，吹炼中期高效脱磷后倒去富磷渣，吹炼后期再进行脱磷并调整终点温度和终点碳。该发明方法设备投资小、生产成本低、转炉吹炼后期结束时碳含量达到0.3-0.8％，终点磷含量小于0.015％，终点温度达1640-1660℃。

再一种申请号为201010266559.0的一种转炉生产超低磷钢冶炼工艺，该工艺将一次脱硫后的铁水，通过转炉多次造渣的冶炼工艺生产超低磷钢，具体步骤为：将一次脱硫后的铁水，采用前期、后期两次倒渣吹炼法脱磷，采用硅铁调渣，每次将渣盆倒满，并控制好过程温度：前期目标温度1350-1400℃，最高温度≤1450℃；副枪在吹炼80％时测量的温度1530-1550℃；目标终点温度1610-1630℃，得到磷含量质量百分比在0.005％以内的超低磷钢。该发明对一次脱硫后的铁水进行转炉多次造渣来生产超低磷钢，铁水物理热损失小、合金消耗低。

再一种申请号为201010266559.0的一种转炉炼钢过程减少回磷量的方法，主要涉及在转炉冶炼末期等样出钢过程中的造渣、炉渣改质，通过控制炉渣性质提高炉渣的固磷能力，防止回磷。在通常情况下，采用单渣法冶炼低磷钢，磷含量小于0.015％，回磷量在0.002-0.004％之间，采用新工艺后，单渣法冶炼低磷钢，磷含量小于0.015％，回磷量在0-0.002％之间。该工艺的优点是能够快速的改变炉渣性质，提高固磷能力，减少回磷量。

还一种申请号为200910088140.8的一种利用顶底复吹转炉的铁水脱磷处理方法，主要针对铁水脱磷。在脱磷过程中使用氧气、石灰和高Fe₂O₃含量的铁矿石作为脱磷剂，通过控制转炉脱磷终渣中Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)和(Fe³⁺+Fe²⁺)含量，在少量萤石添加或者不添加的条件下降低终点铁水磷含量至0.02％以下。该发明的优点在于，充分利用了成熟的顶底复吹转炉吹炼技术，铁水脱磷的动力学条件得到满足；降低萤石用量，有利于废渣回收再利用；采用常用的脱磷剂原料，来源广泛，价格低廉。

以上几种方法都主要集中在如何利用转炉吹炼进行深脱磷及出钢后控制回磷方面，已查得的文献材料均未详细报道或公开有关转炉吹炼过程在线控制磷含量的研究，若能做到吹炼过程在线实时控制磷含量，可大大降低补吹次数，缩短冶炼周期，提高钢液质量，减少铁损，创造实际的经济价值。

发明内容

本发明是针对目前关于磷含量现场只能采取取样、检验方式，生产过程需等待化验结果，公开一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法，应用炉气分析技术，结合质谱仪在线采集的炉气数据建立数学模型，辅以工艺控制，实现吹炼终点直接命中目标，从而降低补吹次数，缩短冶炼周期，提高钢液质量，减少铁损。

本发明的技术方案具体包括以下内容

(1)根据冶金学原理，利用转炉炉气成分的变化与炉况之间的关系建立数学模型，结合质谱仪在线采集的炉气信息实现对钢液中磷含量在线实时预测；

(2)利用转炉炉气中CO的变化与吹炼后期熔池中氧含量的间接关系，即由炉气中CO的变化预测出碳含量，再根据碳氧积关系预测氧含量，炉渣碱度控制R＝3.0-3.5；

(3)对加料量、耗氧量及吹炼终点进行判断，结合数学模型和操作工艺实现转炉冶炼低碳钢磷含量在线控制。

本发明所述的数学模型包括：

w[P]＝A+B·T+C·w[C]+D·x_CO-E·O_S    (1)式中：

w[P]-熔池磷含量，％；

A—参数，A＝a₁+a₂w[P]_iron+a₃W_weight

a₁、a₂、a₃—修正系数，变化范围a₁＝(-0.1)-(-0.3)，a₂＝0.01-0.08，

a₃＝1.0×10^-4-5.0×10^-4；

w[P]_iron-入转炉铁水磷含量，％；

W_weight-入转炉铁水重量，t；

B、C、D、E-均修正系数，变化范围B＝5.0×10^-5-9.0×10^-5、C＝0.01-0.1、D＝1.0×10^-5-5.0×10^-5、E＝2.0×10^-6-6.0×10^-6；

T—熔池温度；

w[C]—熔池碳含量；

x_CO—炉气中CO的体积百分含量，％；

O_S—氧气消耗累积量，Nm³；

碳含量w[C]按下列公式计算，

由于脱碳速率(dw[C]/dt)

$v_C=\frac{\mathrm{dw}\left[C\right]}{\mathrm{dt}}=0.1\×Q_{\mathrm{gas}}\×(x_{\mathrm{co}}+x_{{\mathrm{co}}_2})\×\frac{12}{22.4}\×\frac{1}{W_m}---\left(2\right)$

式中：

Q_gas为烟气流量，m³/s；

x_co为烟气中CO的摩尔分数，％；

为烟气中CO₂的摩尔分数，％；

W_m为熔池中钢水质量，t；

w[C]为熔池中碳的质量分数，％；

对脱碳速率进行积分，即可得到连续脱碳量的总和(∑C_de，kg)，即：

$\mathrm{\Σ}{C}_{\mathrm{de}}={\∫}_0^t\left(10W_m{v}_C\right)\mathrm{dt}---\left(3\right)$

再结合入炉时的含碳量就可以计算出熔池中动态的w[C]变化，％：

w[C]＝0.1×(∑C_ori-∑C_de)/W_m    (4)

当耗氧总量达到85％时，对终点的碳含量和脱碳速率之间的关系进行拟合计算，切换拟合计算的判断标准初步选定为耗氧总量的80％；

$w\left[C\right]=a_1+a_2{x}_{\mathrm{CO}}+a_3{x}_{N_2}+a_4{x}_{\mathrm{Ar}}+a_{5}k---\left(5\right)$

式中a₁、a₂、a₃、a₄、a₅均为修正系数；x_CO、 x_Ar分别为炉气中CO、CO₂、N₂、Ar的百分含量，％；

经过终点拟合计算可将碳含量偏差控制在±0.02％之内；

T-熔池温度按下式计算：

T＝b₁+b₂W_scrap+b₃W_lime+b₄O_s+b₅W_iron+b₆T_iron+b₇w[P]_iron+b₇w[Si]_iron+b₈

w[C](6)

式中b_i(i=1-8)为修正系数；

W_scrap、W_lime及W_iron分别为废钢、石灰及铁水重量，t；

O_s为氧气消耗累计量，m³；

T_iron为铁水温度，℃；

w[P]_iron、w[Si]_iron为铁水磷含量和硅含量，％。

本发明的具体操作工艺包括数据采集、原料控制、工艺控制；

其中

a数据采集：吹炼过程所有数据由数据采集系统完成，数据采集系统由炉气流量计和炉气成分分析系统组成，利用炉气流量计对炉气流量进行在线检测；

同时炉气成分分析系统对取得的炉气样气进行分析，次/3s，包括CO、CO₂、N₂、Ar、O₂、H₂，并把所检测到的信息通过数据通讯系统传输至主控室的计算机，由数学模型进行分析计算；

b原料控制：由数学模型根据铁水条件计算造渣料及废钢；造渣料的加入量按使其控制炉渣碱度R＝3.0-3.5配加；废钢加入量按熔化后铁水温度使其控制在1370-1430℃范围加入；

c工艺控制：

1)、造渣料分5次加入，在氧枪喷吹点火后第一次加入总渣料的1/2-2/3，以保证前期炉渣碱度，要求在吹氧10-12min前加完所有造渣料，以保证造渣过程平稳熔化，出钢时所有造渣料均完全熔化；

2)开始吹氧5-6min内枪位控制在1.7-2.6m之间，根据化渣效果调节枪位，如果炉渣返干，提高到3m以上，但不能超过3.4m，起渣后枪位按正常枪位控制，开吹氧流量控制在2.85Nm³/min·t，10min后恢复到正常氧流3.0Nm³/min·t。

3)吹炼到耗氧总量的85％时开始进入拉碳准备枪位，即氧枪枪位控制在1.8-2.4m之间，一次性变化幅度≤0.3m，吹炼到耗氧总量的92％时氧枪降到拉碳枪位1.2m，直至吹炼终点；

4)吹炼到耗氧总量的85％时，依据公式(1)开始在线预测钢液磷含量，若预测值＞预期出钢目标值，则再添加2～5kg/t冶金石灰，否则不做任何加料干预，达到出钢目标要求则提枪停吹。

本发明的造渣料由冶金石灰配加轻烧白云石及稀渣剂组成，其中冶金石灰按炉渣碱度R＝3.0-3.5添加，平均消耗36kg/t(26-42kg/t)；轻烧白云石按渣中氧化镁含量w(MgO)＝8-12％添加，平均消耗27kg/t(24-30kg/t)；稀渣剂为主要成分w(SiO₂)≥40％，w(FeO)≥20％的冶金尘泥及氧化铁皮等氧化铁化合物质的混合物压块，按公式(7)添加，平均消耗2.5kg/t(0-5kg/t)。

W_flux＝1600*exp-(w[Si]_iro/0.144)+100    (7)

式中W_flux-稀渣剂用量，kg；

w[Si]_iron-铁水硅含量，％。

本发明低碳钢磷含量在线控制方法的这些特点，结合相应的数学模型实现了吹炼过程在线控制磷含量的目标。这样可以较大幅度地降低补吹率，使钢液纯净化，减少铁损，减低成本，缩短冶炼周期。

1本发明通过对吹炼过程中熔池磷含量的监控，可在线提前得到磷含量的信息，从而可提前做出相应措施，降低了对人工经验判断炉况的依赖性；

2本发明通过控制过程枪位、固定烟罩等措施保证了炉气流量及成分的稳定，使质谱仪检测的信息稳定可靠，从而为模型计算提供数据保证；

3本发明结合原料条件、炉气信息及氧积累量制定转炉冶炼低碳钢磷含量在线控制模式，结合相应的数学模型实现了吹炼过程在线控制磷含量的目标。

而现有技术对于磷含量多采取大渣量、高碱度、高氧化性等手段来控制在一定水平之内，这种做法往往是以成本为代价换取的；

附图说明

附图1～10为本发明氧枪操作枪位与氧气累积量关系图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明。

本发明低碳钢磷含量在线控制方法的操作包括如下步骤：

a数据采集：吹炼过程所有数据由数据采集系统完成。数据采集系统由炉气流量计和炉气成分分析系统组成。利用炉气流量计对炉气流量进行在线检测。同时炉气成分分析系统对取得的炉气样气进行分析(次/3s)，包括CO、CO₂、N₂、Ar、O₂、H₂，并把所检测到的信息通过数据通讯系统传输至主控室的计算机，由数学模型进行分析计算。

b原料控制：由数学模型根据铁水条件计算造渣料、决定加入时机、批次、耗氧总量及废钢，造渣料选取冶金石灰配加轻烧白云石和稀渣剂，总量按照碱度R＝3.0-3.5配加，分5次加入，开始吹氧点火后，第一次加入总渣料的1/2-2/3，其余依炉况后续加入。

依据铁水条件控制废钢比例，使废钢熔化后铁水温度控制在1370-1430℃范围，减小铁水温度对脱磷效果的影响；依据铁水条件炉渣二元碱度控制在3.0-3.5之间，消除炉渣碱度对脱磷效果的影响。

c工艺控制：

1造渣材料要求采用活性白灰配加轻烧白云石和稀渣剂增加前期化渣效果，为了炉体少受侵蚀，对于100t转炉加入25kg/t以上的白云石。渣料分5次加入，开始吹氧点火后，第一次加入总渣料的1/2-2/3，以保证前期炉渣碱度，要求在吹氧10-12min前加完所有造渣材料，以保证造渣过程平稳熔化，出钢时所有造渣料均完全熔化。

2前期枪位要求控制在1.7-2.6m之间，根据化渣效果调节枪位，如果炉渣返干较严重，可提高到3m以上，但不能超过3.4m，起渣后枪位按正常枪位控制。开吹氧流量控制在2.85Nm³/min·t，10min后恢复到正常氧流3.0Nm³/min·t。

3吹炼到耗氧总量的85％时开始进入拉碳准备枪位，即氧枪枪位控制在1.8-2.4m之间，一次性变化幅度≤0.3m，吹炼到耗氧总量的92％时氧枪降到拉碳枪位1.2m，直至吹炼终点。

4吹炼到耗氧总量的85％时依据公式(1)开始在线预测钢液磷含量，若预测值＞预期出钢目标值，则追加2～5kg/t冶金石灰，否则不做任何加料干预，达到出钢目标要求则提枪停吹。

本发明对磷含量的控制是按下列数学模型进行计算

w[P]＝A+B·T+C·w[C]+D·x_CO-E·O_S    (1)式中：

w[P]-熔池磷含量，％；

A一参数，A＝a₁+a₂w[P]_iron+a₃W_weight

a₁、a₂、a₃-修正系数，变化范围a₁＝(-0.1)-(-0.3)，a₂＝0.01-0.08，

a₃＝1.0×10^-4-5.0×10^-4；

w[P]_iron-入转炉铁水磷含量，％；

W_weight-入转炉铁水重量，t；

B、C、D、E-均修正系数，变化范围B＝5.0×10^-5-9.0×10^-5、C＝0.01-0.1、

D＝1.0×10^-5-5.0×10^-5、E＝2.0×10^-6-6.0×10^-6；

T-熔池温度；

w[C]-熔池碳含量；

x_CO-炉气中CO的体积百分含量，％；

O_s-氧气消耗累积量，Nm³；

碳含量w[C]按下列公式计算，

由于脱碳速率(dw[C]/dt)

$v_C=\frac{\mathrm{dw}\left[C\right]}{\mathrm{dt}}=0.1\×Q_{\mathrm{gas}}\×(x_{\mathrm{co}}+x_{{\mathrm{co}}_2})\×\frac{12}{22.4}\×\frac{1}{W_m}---\left(2\right)$

式中：

Q_gas为烟气流量，m³/s；

x_co为烟气中CO的摩尔分数，％；

为烟气中CO₂的摩尔分数，％；

W_m为熔池中钢水质量，t；

w[C]为熔池中碳的质量分数，％；

对脱碳速率进行积分，即可得到连续脱碳量的总和(∑C_de，kg)，即：

$\mathrm{\Σ}{C}_{\mathrm{de}}={\∫}_0^t\left(10W_m{v}_C\right)\mathrm{dt}---\left(3\right)$

再结合入炉时的含碳量就可以计算出熔池中动态的w[C]变化，％：

w[C]＝0.1×(∑C_ori-∑C_de)/W_m    (4)

当耗氧总量达到85％时，对终点的碳含量和脱碳速率之间的关系进行拟合计算，切换拟合计算的判断标准初步选定为耗氧总量的80％；

$w\left[C\right]=a_1+a_2{x}_{\mathrm{CO}}+a_3{x}_{N_2}+a_4{x}_{\mathrm{Ar}}+a_{5}k---\left(5\right)$

式中a₁、a₂、a₃、a₄、a₅均为修正系数；x_CO、 x_Ar分别为炉气中CO、CO₂、N₂、Ar的百分含量，％；

经过终点拟合计算可将碳含量偏差控制在±0.02％之内；

T-熔池温度按下式计算：

T＝b₁+b₂W_scrap+b₃W_lime+b₄O_s+b₅W_iron+b₆T_iron+b₇w[P]_iron+b₇w[Si]_iron+b₈

w[C]    (6)

式中b_i(i=1-8)为修正系数；

W_scrap、W_lime及W_iron分别为废钢、石灰及铁水重量，t；

O_s为氧气消耗累计量，m³；

T_iron为铁水温度，℃；

w[P]_iron、w[Si]_iron为铁水磷含量和硅含量，％。

下面为本发明按上述控制方法连续试验10炉的实施例：

试验入炉铁水条件如表1所示，加料种类、数量及批次分别在耗氧总量的2％、20％、35％、45％、60％进行加料。当渣料总重量＞8.0t时，首批投入总重量的1/2，当渣料总重量≤8.0t时，首批投入总重量的2/3，其余批次平均加入剩余渣料。氧枪操作枪位与氧气累积量关系如图1所示。

表1铁水条件

试验过程加料及结果如表2所示。

表2试验结果

由上述实施例可见，磷含量的预测误差可控制在±0.003％范围，基本满足直接出钢要求。

Claims (3)

1.一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法，其特征在于，

(1)利用在线采集的炉气信息间接对钢液中磷含量进行在线实时预测；

(2)利用转炉炉气中CO的变化与吹炼后期熔池中氧含量的间接关系，即由炉气中CO的变化预测出碳含量，再根据碳氧积关系预测氧含量，炉渣碱度控制在R＝3.0-3.5；

(3)对加料量、耗氧量及吹炼终点进行判断，结合数学模型和操作工艺实现转炉冶炼低碳钢磷含量在线控制；

所述的数学模型包括：

w[P]＝A+B·T+C·w[C]+D·x_CO-E·O_S        (1)

式中：

w[P]—熔池磷含量，％；

A—参数，A＝a₁+a₂w[P]_iron+a₃W_weight

a₁、a₂、a₃—修正系数，变化范围a₁＝(-0.1)-(-0.3)，a₂＝0.01-0.08，

a₃＝1.0×10^-4-5.0×10^-4；

w[P]_iron—入转炉铁水磷含量，％；

W_weight—入转炉铁水重量，t；

B、C、D、E—均修正系数，变化范围B＝5.0×10^-5-9.0×10^-5、C＝0.01-0.1、D＝1.0×10^-5-5.0×10^-5、E＝2.0×10^-6-6.0×10^-6；

T—熔池温度；

w[C]—熔池碳含量；

x_CO—炉气中CO的体积百分含量，％；

O_S—氧气消耗累积量，Nm³；

碳含量w[C]按下列公式计算，

由于脱碳速率(dw[C]/dt)

$v_c=\frac{\mathrm{dw}\left[C\right]}{\mathrm{dt}}=0.1\×Q_{\mathrm{gas}}\×(x_{\mathrm{co}}+x_{{\mathrm{co}}_2})\×\frac{12}{22.4}\×\frac{1}{W_m}---\left(2\right)$

式中：

Q_gas为烟气流量，m³/s；

x_co为烟气中CO的摩尔分数，％；

为烟气中CO₂的摩尔分数，％；

W_m为熔池中钢水质量，t；

w[C]为熔池中碳的质量分数，％；

对脱碳速率进行积分，即可得到连续脱碳量的总和(∑C_de，kg)，即：

$\mathrm{\Σ}{C}_{\mathrm{de}}={\∫}_0^t\left(10W_m{v}_C\right)\mathrm{dt}---\left(3\right)$

再结合入炉时的含碳量就可以计算出熔池中动态的w[C]变化，％：

w[C]＝0.1×(ΣC_ori-ΣC_de)/W_m             (4)

当耗氧总量达到85％时，对终点的碳含量和脱碳速率之间的关系进行拟合计算，切换拟合计算的判断标准初步选定为耗氧总量的80％；

$w\left[C\right]=a_1+a_2{x}_{\mathrm{CO}}+a_3{x}_{N_2}+a_4{x}_{\mathrm{Ar}}+a_{5}k---\left(5\right)$

式中a₁、a₂、a₃、a₄、a₅均为修正系数；x_CO、 x_Ar分别为炉气中CO、CO₂、N₂、Ar的百分含量，％；

经过终点拟合计算可将碳含量偏差控制在±0.02％之内；

T—熔池温度按下式计算：

T＝b₁+b₂W_scrap+b₃W_lime+b₄O_s+b₅W_iron+b₆T_iron+b₇w[P]_iron+b₇w[Si]_iron+b₈

w[C]                 (6)

式中b_i(i＝1-8)为修正系数；

W_scrap、W_lime及W_iron分别为废钢、石灰及铁水重量，t；

O_s为氧气消耗累计量，m³；

T_iron为铁水温度，℃；

w[P]_iron、w[Si]_iron为铁水磷含量和硅含量，％。

2.根据权利要求1所述的一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法，其特征在于，所述的操作工艺包括数据采集、原料控制、工艺控制；

其中

a数据采集：吹炼过程所有数据由数据采集系统完成，数据采集系统由炉气流量计和炉气成分分析系统组成，利用炉气流量计对炉气流量进行在线检测；

同时炉气成分分析系统对取得的炉气样气进行分析，次/3s，包括CO、CO₂、N₂、Ar、O₂、H₂，并把所检测到的信息通过数据通讯系统传输至主控室的计算机，由数学模型进行分析计算；

b原料控制：由数学模型根据铁水条件计算造渣料及废钢；造渣料的加入量按使其控制炉渣碱度R＝3.0-3.5配加；废钢加入量按熔化后铁水温度使其控制在1370-1430℃范围加入；

c工艺控制：

1)、造渣料分5次加入，在氧枪喷吹点火后第一次加入总渣料的1/2-2/3，以保证前期炉渣碱度，要求在吹氧10-12min前加完所有造渣料，以保证造渣过程平稳熔化，出钢时所有造渣料均完全熔化；

2)开始吹氧5-6min内枪位控制在1.7-2.6m之间，根据化渣效果调节枪位，如果炉渣返干，提高到3m以上，但不能超过3.4m，起渣后枪位按正常枪位控制，开吹氧流量控制在2.85Nm³/min·t，10min后恢复到正常氧流3.0Nm³/min·t；

3)吹炼到耗氧总量的85％时开始进入拉碳准备枪位，即氧枪枪位控制在1.8-2.4m之间，一次性变化幅度≤0.3m，吹炼到耗氧总量的92％时氧枪降到拉碳枪位1.2m，直至吹炼终点；

4)吹炼到耗氧总量的85％时，依据公式(1)开始在线预测钢液磷含量，若预测值>预期出钢目标值，则再添加2～5kg/t冶金石灰，否则不做任何加料干预，达到出钢目标要求则提枪停吹。

3.根据权利要求2所述的一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法，其特征在于，所述的造渣料由冶金石灰配加轻烧白云石及稀渣剂组成，其中冶金石灰按炉渣碱度R＝3.0-3.5添加，平均消耗26-42kg/t；轻烧白云石按渣中氧化镁含量w(MgO)＝8-12％添加，平均消耗24-30kg/t；稀渣剂包括冶金尘泥、氧化铁皮及其它含氧化铁物质的混合物压块，按公式(7)添加，平均消耗0-5kg/t；

W_flux＝1600*exp-(w[Si]_iron/0.144)+100      (7)

式中W_flux—稀渣剂用量，kg；

w[Si]_iron—铁水硅含量，％。