CN106862513A - 一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，解决现有技术中超低碳钢和非超低碳钢接续生产过程中同一个钢包交替盛装异钢种钢水过程中前一炉次钢水对当前超低碳钢炉次钢水质量影响难以判定的技术问题。本发明方法，包括，1）根据钢水中碳元素重量百分含量将钢超低碳钢和非超低碳钢；2）计算钢中化学元素重量百分含量的增量ΔE；3）判断钢包混用后钢水质量。本发明方法规避了炼钢工序生产超低碳钢过程中同钢包前后钢种成分差异较大，降低了钢种改判率，实现了经济生产。

Description

一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法

技术领域

本发明涉及炼钢连铸技术领域，特别涉及一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，具体地讲涉及同一个钢包连续盛装异钢种钢水过程中前一炉次钢水对当前炉次钢水质量影响判定的方法。

背景技术

目前，在炼钢生产过程中，因为前后异钢种（即不同成分的钢种）混浇而造成的质量性能不合占有一定比例，对此各个钢厂均采取集批生产，在无法错开生产时，安排最终产品硬度相近钢种衔接，杜绝硬度相差大的钢种连续浇铸的方法，中国专利申请号CN201010617505.4公开了控制上一钢种中间包吨位方法，中国专利申请号CN201310683793.7在公开了中包吨位同时还提供了标识混浇坯的方法。

文献：连铸坯异钢种混浇的探索，王嘉祺，《宽厚板》，2014年2月，第20卷第1期；同中包异钢种混浇模型在梅钢的应用，王慧娟，《梅山科技》，2015年第1期；公开了通过实验研究以及数学模型来进行预防和判别混浇情况也得到应用。

上述方法在从理论和实践上减少了钢水混合的情况，但对同钢包异钢种混用时的情况没有涉及，在两座连铸机同时生产并且两座连铸机浇铸钢水成分差距很大时，存在同一钢包相继为两个铸机提供钢水情况，钢包内钢水也存在混合问题，不能很好区分钢水质量情况，钢水在浇铸成连铸板坯后通过热连轧轧制成热轧钢板的抗拉强度等性能异常波动情况，尤其是高强度对低强度钢的影响很大。

钢铁企业对钢包管理主要是满足生产工序环节上对温度和时间节奏的需求，而对钢包本身对工序质量的影响主要依靠现场经验来粗略判定，没有一种精细化分析和预测方法来指导生产中对钢包的管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，解决现有技术中超低碳钢和非超低碳钢接续生产过程中同一个钢包交替盛装异钢种钢水过程中前一炉次钢水对当前超低碳钢炉次钢水质量影响难以判定的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，包括如下步骤：

1）根据钢水中碳元素重量百分含量将钢超低碳钢和非超低碳钢；

2）计算钢中化学元素重量百分含量的增量ΔE，

当前炉次钢包重量小于前一炉次钢包重量时，ΔE按公式一进行计算，ΔE_k，j=(E_k-1，j-E_k，j)*(W_k-1-W_k)/W_钢水 公式一，公式一中，ΔE_k，j为当前炉次钢中第j个元素的重量百分含量的增量，E_k-1，j为前一炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，E_k，j为当前炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，112）；W_k-1为前一炉次钢包的重量，W_k为当前炉次钢包的重量，k为当前炉次钢包生产统计号，k∈(2，3，···，n）,单位为kg；W_钢水为当前炉次钢水重量，单位为kg；

当前炉次钢包重量大于前一炉次钢包重量时，ΔE按公式二进行计算, ΔE_k，j=(E_k-1，j-E_k，j)*(W_k-1-W₀)/W_钢水 公式二，公式二中，ΔE_k，j为当前炉次钢中第j个元素的重量百分含量的增量，E_k-1，j为前一炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，E_k，j为当前炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，112）；W_k-1为前一炉次钢包的重量，k为当前炉次钢包生产统计号，k∈(2，3，···，n），单位为kg；W₀为当前炉次所用钢包在当前炉次前10～15连续炉次内钢包重量的最小值，单位为kg；W_钢水为当前炉次钢水重量，单位为kg；

3）判断钢包混用后钢水质量，当前炉次钢中元素的重量百分含量E_k，j+ΔE_k，j属于钢的成分设计范围时，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，112），k为当前炉次钢包生产统计号，k∈(2，3，···，n），钢包能够混用；反之，钢包不能混用。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：

本发明方法规避了炼钢工序生产超低碳钢过程中同钢包前后钢种成分差异较大，造成前一个钢包盛装的异钢种钢种残钢对当前炉次超低碳钢造成的成分上超过钢种设定值情况，降低了钢种改判率，实现了经济生产。

具体实施方式

下面结合实施例1-3对本发明进一步阐述。

实施例1、2中，当前炉次钢包重量均小于前一炉次钢包重量，钢水质量判定具体为，

一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，包括如下步骤：

1）根据钢水中碳元素重量百分含量将钢超低碳钢和非超低碳钢；

2）计算钢中化学元素重量百分含量的增量ΔE，

当前炉次钢包重量小于前一炉次钢包重量，ΔE按公式一进行计算，ΔE_k，j=(E_k-1，j-E_k，j)*(W_k-1-W_k)/W_钢水 公式一，公式一中，ΔE_k，j为当前炉次钢中第j个元素的重量百分含量的增量，E_k-1，j为前一炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，E_k，j为当前炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，6）；W_k-1为前一炉次钢包的重量，W_k为当前炉次钢包的重量，k为当前炉次钢包生产统计号，k为2,单位为kg；W_钢水为当前炉次钢水重量，单位为kg；

3）判断钢包混用后钢水质量，当前炉次钢中元素的重量百分含量E_k，j+ΔE_k，j不属于钢的成分设计范围时，j∈(1，2，3，···，6），k为2，钢包不能混用。

实施例3中，当前炉次钢包重量大于前一炉次钢包重量，钢水质量判定具体为，

一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，包括如下步骤：

1）根据钢水中碳元素重量百分含量将钢超低碳钢和非超低碳钢；

2）计算钢中化学元素重量百分含量的增量ΔE，

当前炉次钢包重量大于前一炉次钢包重量，ΔE按公式二进行计算, ΔE_k，j=(E_k-1，j-E_k，j)*(W_k-1-W₀)/W_钢水 公式二，公式二中，ΔE_k，j为当前炉次钢中第j个元素的重量百分含量的增量，E_k-1，j为前一炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，E_k，j为当前炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，3，···，6）；W_k-1为前一炉次钢包的重量，k为当前炉次钢包生产统计号，k为2，单位为kg；W₀为当前炉次所用钢包在当前炉次前10连续炉次内钢包重量的最小值75050，单位为kg；W_钢水为当前炉次钢水重量，单位为kg；

3）判断钢包混用后钢水质量，当前炉次钢中元素的重量百分含量E_k，j+ΔE_k，j属于钢的成分设计范围时，j∈(1，2，3，···，6），k为2，钢包能够混用。

本发明实施例前后炉次钢包中钢水aaa成分（重量百分含量）、钢水重量和钢包重量参数下表：

超低碳钢生产工艺主要采用转炉BOF-真空脱碳RH-连铸CC路径：转炉工序氧化去除铁水中的C和有害的P、S元素，C控制在0.03%～0.08%之间，Si由于容易氧化，基本氧化到0.01%以下，Mn元素在0.05%～0.15%之间波动，P元素在0.005%～0.02%之间波动，Nb等元素属于残余元素，根据钢种的需求进行添加或者控制在一定范围内；真空脱碳RH主要进行吹氧脱碳、脱氧合金化操作。

如上表所示，超低碳钢种中碳元素在转炉出钢后在后续工序继续真空脱碳处理，碳元素计算值虽然超过超低碳钢种设定值，但后续还有工序可以进行含量增加或者降低操作，故不能认为终点一定超标，所以类似硅、锰这类元素需要根据需要增加或者可以去除的元素，就不包含在需要判定的元素范围内；磷元素虽不能去除，但有些超低碳钢中需要增加含量以达到性能需求；硫和铌元素需要在本实施例中要考虑的元素，如上表所示，实施例1和实施例2中，当前炉次钢中出现Nb元素的重量百分含量不属于钢的成分设计范围，钢包不能混用；实施例3中，当前炉次钢中元素的重量百分含量属于钢的成分设计范围，钢包能够混用。

如上表所示，实施例1-3中，当前炉次工序的下工序中间包钢水实际成分与当前炉次计算值在数值上基本吻合，本发明满足炼钢连铸生产过程钢包混用的钢水质量控制要求，对现场钢包的混用起到科学管理和评判作用。

Claims (1)

1.一种同钢包前后异钢种混用钢水质量判定的方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

1）根据钢水中碳元素重量百分含量将钢超低碳钢和非超低碳钢；

2）计算钢中化学元素重量百分含量的增量ΔE，

当前炉次钢包重量小于前一炉次钢包重量时，ΔE按公式一进行计算，ΔE_k，j=(E_k-1，j-E_k，j)*(W_k-1-W_k)/W_钢水 公式一，公式一中，ΔE_k，j为当前炉次钢中第j个元素的重量百分含量的增量，E_k-1，j为前一炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，E_k，j为当前炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，112）；W_k-1为前一炉次钢包的重量，W_k为当前炉次钢包的重量，k为当前炉次钢包生产统计号，k∈(2，3，···，n）,单位为kg；W_钢水为当前炉次钢水重量，单位为kg；

当前炉次钢包重量大于前一炉次钢包重量时，ΔE按公式二进行计算, ΔE_k，j=(E_k-1，j-E_k，j)*(W_k-1-W₀)/W_钢水 公式二，公式二中，ΔE_k，j为当前炉次钢中第j个元素的重量百分含量的增量，E_k-1，j为前一炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，E_k，j为当前炉次钢水中第j个元素的重量百分含量，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，112）；W_k-1为前一炉次钢包的重量，k为当前炉次钢包生产统计号，k∈(2，3，···，n），单位为kg；W₀为当前炉次所用钢包在当前炉次前10～15连续炉次内钢包重量的最小值，单位为kg；W_钢水为当前炉次钢水重量，单位为kg；

3）判断钢包混用后钢水质量，当前炉次钢中元素的重量百分含量E_k，j+ΔE_k，j属于钢的成分设计范围时，j为钢中设计元素的编号，j∈(1，2，3，···，112），k为当前炉次钢包生产统计号，k∈(2，3，···，n），钢包能够混用；反之，钢包不能混用。