CN106755711A - 一键式智能炼钢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明克服了现有技术存在的不足,提供了一键式智能炼钢方法,精确控制原料辅料加入量,实现自动化炼钢,节约了原料投入,提高了生产效益;为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一键式智能炼钢方法,按下述步骤执行:计算每吨钢水中加入的石灰和生白云石重量;根据每炉的出钢量,计算出每炉的装入量;根据冷却料比CSN,利用回归方程,确定冷却介质品种的加入重量;根据正确的CSN值,重新确定冷却介质品种的加入重量;第六步:将第五步中得到的冷却介质品种的加入重量输入计算机中,通过计算机控制实现一键式智能炼钢。
Description
技术领域
本发明一键式智能炼钢方法,属于智能炼钢技术领域。
背景技术
钢铁工业是国民经济的重要基础产业,我国又是世界上最大的钢材生产大国,随着后工业时代的来临,大量废钢的产生,使用该法可最大限度使用回收废钢。可以大量节约矿石、焦炭,减少碳排放和二氧化硫、氮氧化物污染。同时也节约了生产成本。
由于钢铁工业面临一系列严峻的挑战,为了提升其核心竞争力和持续发展的后动力,需要解决好降低成本,提高质量和保护环境等问题。使用该法实现了计算机智能炼钢和原料经济型、科学性选择,减少了浪费、环境污染和降低生产成本诸多难题。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足,提供了一键式智能炼钢方法,精确控制原料辅料加入量,实现自动化炼钢,节约了原料投入,提高了生产效益。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一键式智能炼钢方法,按下述步骤执行:第一步:按照转炉的大小确定其炉容比,一般要求≥0.95m3/t;
第二步:确定每炉的装入量及出钢量;
第三步:根据计算回归方程
式中,CSN为冷却料比;
A为冷却介质品种;
a为冷却介质的冷却系数;
M为装入炉内的铁水、废钢总重量,即装入量,单位为t;
i为冷却介质的种类;
将生产中相对准确的一炉的装入量、石灰、白云石、废钢......等冷却介质及冷却系数带入,计算出CsN;
第四步:计算出出钢量;
第五步:根据铁水含[Si]量,计算出石灰加入量和生成的(SiO2)量
第六步:根据渣中要求的(MgO)量和正常情况下渣中(FeO),计算渣量;
第七步:根据白云石中带入的(CaO)修正石灰加入量;
第八步:根据每吨钢氧耗量,确定供氧时间;
第九步:根据氧耗量确定终点结束时间。
第十步:如果该炉命中,利用CS分别计算出不同冷却介质品种搭配时各自的加入量;
如果钢炉没有命中,则根据第一炉实际计算结果,重新确定冷却介质品种的加入重量;
以上计算均为计算机完成,实现一键式智能炼钢。
优选地,所述第三步至第十步中,控制冷却介质品种的数量,能快速得到正确的CSN值。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:本发明是在规范原燃料的品种和品质的前提下,完善过程自动检验和自动调整,使各种作业标准化和自动化,根据用户要求减少人为因素对产品质量的影响,实现自动化生产。这样可以生产出更高质量的钢材,降低成本,提高钢铁企业的竞争力。
具体实施方式
本发明一键式智能炼钢方法,按下述步骤执行:
第一步:按照转炉的大小确定其炉容比,一般要求≥0.95m3/t;
第二步:确定每炉的装入量及出钢量;
第三步:根据计算回归方程
式中,CSN为冷却料比;
A为冷却介质品种;
a为冷却介质的冷却系数;
M为装入炉内的铁水、废钢总重量,即装入量,单位为t;
i为冷却介质的种类;
将生产中相对准确的一炉的装入量、石灰、白云石、废钢......
等冷却介质及冷却系数带入,计算出CsN;
第四步:计算出出钢量;
第五步:根据铁水含[Si]量,计算出石灰加入量和生成的(SiO2)量
第六步:根据渣中要求的(MgO)量和正常情况下渣中(FeO),计算渣量;
第七步:根据白云石中带入的(CaO)修正石灰加入量;
第八步:根据每吨钢氧耗量,确定供氧时间;
第九步:根据氧耗量确定终点结束时间。
第十步:如果该炉命中,利用CS分别计算出不同冷却介质品种搭配时各自的加入量;
如果钢炉没有命中,则根据第一炉实际计算结果,重新确定冷却介质品种的加入重量;
以上计算均为计算机完成,实现一键式智能炼钢。
优选地,所述第三步至第十步中,控制冷却介质品种的数量,能快速得到正确的CSN值。
下面以冶炼HRB400(E)为例,对本发明进行详细的解释。
其中,HRB400(E)的参数如表一所示:
表一
C | Si | Mn | S | P | ℃ | |
铁水 | 4.0 | 0.5 | 0.25 | 0.04 | 0.15 | 1250 |
铁块 | 4.0 | 0.6 | 0.25 | 0.07 | 0.15 | 25 |
废钢 | 0.3 | 0.2 | 0.35 | 0.05 | 0.50 | 25 |
备注:以上参数除温度外,其余均为重量百分比,实际含量会在该数值上和/或下有所波动。
添加的石灰和生白云石的参数如表二所示:
表二
CaO | SiO2 | MgO | S | 粒度 | 活性度 | |
石灰 | 85 | 2.5 | —— | 0.05 | 10-40 | 4mol |
生白云石 | 20 | —— | 18 | —— | 10-40 | —— |
第一,根据表一中可知:
1、铁水中Si元素的含量为0.5%,而Si元素在吹入氧气时,会发生Si+O2=SiO2中,SiO2与Si的比值得到2.14,考虑到P元素的存在,将该比值校正为2.2;
所以,每吨铁水中,SiO2的重量M(SiO2)=2.2×0.5%×1000kg=11kg。
2、每吨铁水中在炼钢过程中需石灰的重量为:
碱度R=3,且则需要的M(CaO)=3×M(SiO2)=3SiO2×11=33kg。
根据表二,在添加的石灰中,CaO的重量百分比为85%,SiO2的重量百分比为2.5%,则,需要加入的石灰重量
因此,每吨钢水中加入石灰量为42.58kg,产生SiO2量为11kg的SiO2。
根据常识,出钢后的渣中,主要成分为MgO、FeO、SiO2和CaO,其中,MgO的重量百分占比为8%,FeO的重量百分占比为15%,则剩下的SiO2和CaO的1-8%-15%=77%。
每吨钢水出钢后,
因此,渣中MgO的重量M(MgO)=69.58×8%=5.57kg。
根据表二可知,渣中的MgO全部来自于生白云石,且所占重量百分比为18%,因此每吨钢水中生白云石的加入量为:
生白云石中CaO的重量百分比的含量为20%,则生白云石中带入的CaO重量为:M1(CaO)=30.94×20%=6.19kg
而增加上述6.19kg当量的CaO相当于添加石灰
因此,每吨钢水中实际加入的石灰重量为:42.58-7.99=34.59kg。
假设每炉的出钢量为60t,则消耗石灰的重量为:34.59×10-3×60=2.08t,消耗的生白云石的重量为:30.94×10-3×60=1.86t。
第二,按损耗10%计算,每炉的装入量
第三,根据经验公式:
式中,CSN为冷却料比,且CSN为定值;
A为冷却介质品种;
a为冷却介质的冷却系数;
M为装入炉内的铁水、废钢总重量,单位为t;
i为装入介质的数量。
表三:常见冷却介质和冷却系数
冷却介质品种 | 石灰 | 废钢 | 生白云石 | 返矿 | 污泥球 | 铁块 |
冷却系数 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 0.6 |
假定CSN=30,且假定原料中仅加入废钢,结合表三数据,
得出,M(废钢)=19.92t,即装入量为66.67t的炉中,废钢的最大加入量为19.92t,低于或高于19.92t,不仅不会增加出钢量,反而会损耗能量。
第四,如果钢炉命中,则证明假定的CSN=30成立,如果钢炉命中没有命中,则根据数值偏移的大小,对CSN=30进行上下调整,直至钢炉恰好命中。
第五,如果原料中除了加入废钢,还加入诸如污泥球及返矿等,则也能得到:M(废钢)×1+M(污泥球)×3+M(返矿)×3=定值,这时候,根据工厂自由原料,可以随机组合废钢、污泥球和返矿的加入量,即可实现精确的原料加入。
第六,将上述参数输入计算机中,通过计算机控制加入量,达到一键式智能练钢。
上面结合实施例对本发明的作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一键式智能炼钢方法,其特征在于,按下述步骤执行:
第一步:按照转炉的大小确定其炉容比,一般要求≥0.95m3/t;
第二步:确定每炉的装入量及出钢量;
第三步:根据计算回归方程:
式中,CSN为冷却料比;
A为冷却介质品种;
a为冷却介质的冷却系数;
M为装入炉内的铁水、废钢总重量,即装入量,单位为t;
i为冷却介质的种类;
将生产中相对准确的一炉的装入量和冷却介质及冷却系数代入,计算出CsN;
第四步:计算出出钢量;
第五步:根据铁水含Si量,计算出石灰加入量和生成的SiO2量;
第六步:根据渣中要求的MgO量和正常情况下渣中FeO,计算渣量;
第七步:根据白云石中带入的CaO修正石灰加入量;
第八步:根据每吨钢氧耗量,确定供氧时间;
第九步:根据氧耗量确定终点结束时间;
第十步:如果该炉命中,利用CS分别计算出不同冷却介质品种搭配时各自的加入量;
如果钢炉没有命中,则根据第一炉实际计算结果,重新确定冷却介质品种的加入重量;
以上计算均为计算机完成,实现一键式智能炼钢。
2.根据权利要求1所述的一键式智能炼钢方法,其特征在于,所述第三步至第十步中,控制冷却介质品种的数量,能快速得到正确的CSN值。
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