CN110197050A - 一种真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法 - Google Patents

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杨仁兴
韩晓东
李伟
武振江
蒋鹏
姚宁
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
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    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Abstract

本发明属于合金冶炼配料技术领域，具体技术方案为：一种真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法，具体步骤如下：一、维护并选择目标钢种的生产控制标准；二、确定坩埚规格；三、选择原料批次放入配料池，包含各原料批次重量、化学成分、收得率、价格；四、建立配料模型、建立目标函数；五、执行配料模型，进行配料计算，如果有解则计算出各种原料批次的投料比例，并计算出配料完后的各种成分结果；六、步骤五中有解，将计算出地结果从配料池中保存到配料结果信息库中；七、将配料结果信息库中的配料结果下发到配料车间指导和控制配料操作；八、步骤五中无解，调整配料池中各原料以及各原料的配料条件，并重新执行步骤五。

Description

一种真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法
技术领域
本发明属于合金冶炼配料技术领域，具体涉及一种应用于真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法。
背景技术
基于真空感应炉的镍基合金冶炼没有后续的精炼环节，因此，在配料过程需对各种成分进行严格精确的控制。在配料过程中首先要考虑成分的命中，也就要考虑各种元素和各种原料的收得率，还要考虑镍基合金的生产成本。采用真空感应炉冶炼镍基合金的主要原料为各种合金，也可以通过增加相应的废钢为原料，以降低镍基合金的生产成本。由于废钢成分混杂，而且冶炼镍基合金的原料种类较多，直接导致配料难度大，通过人工配料方式很难完成配料工作。
发明内容
为解决现有技术存在的人工配料难以完成的技术问题，本发明提供了一种镍基合金的配料方法，以满足成分标准要求为基础，以成本最低为目标，建立配料模型，自动确定各种原料成分的配比，以指导和控制配料操作。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法，其特征在于，包括如下步骤：
维护并选择目标钢种的生产控制标准，标准中包括各元素的上限、下限、目标值以及收得率。
步骤一、确定坩埚规格（3500kg或6000kg）。
步骤二、选择原料批次并放入配料池，确定各原料批次重量、化学成分、收得率和价格。
步骤三、建立配料模型
A、建立目标函数：
B、建立约束条件
a）总量约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；mi表示原料i的重量；M表示原料总重量，根据原料总重量选择步骤一中的坩埚规格；
b)成分约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；j＝1，2，…，q，为元素；minEj表示元素j的控制标准下限值；maxEj表示元素j的控制标准上限值；eij表示原料i中元素j的含量；Rej表示元素收得率；Rmi表示原料收得率；M表示原料总重量，即选择步骤一中的坩埚规格；
c)库存约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；mi表示原料i的重量；Mi表示库存中原料i的总重量。
步骤四、执行配料模型，进行配料计算，如果有解则计算出各种原料批次的投料比例，并计算出配料完后的各种成分结果，否则提示所选原料和条件无法配出目标钢种。
步骤五、步骤四中若有解，将计算出的结果从配料池中保存到配料结果信息库中。
步骤六、将配料结果信息库中的配料结果下发到配料车间指导和控制配料操作。
步骤七、若步骤四中无解，调整配料池中各原料以及各原料的配料条件，并重新执行步骤四。
本发明与现有技术相比，具体有益效果体现在：本发明有效地提高了配料的工作效率，提高了配料结构的合理化，达到所配原料成本总额最低的优化目标，此发明方法可以推广到其他类型感应炉、电炉等设备的配料。
附图说明
图1为本发明的配料信息结构图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法，其特征在于，包括如下步骤：
维护并选择目标钢种的生产控制标准，标准中包括各元素的上限、下限、目标值以及收得率。
步骤一、确定坩埚规格（3500kg或6000kg）。
步骤二、选择原料批次并放入配料池，确定各原料批次重量、化学成分、收得率和价格。
步骤三、建立配料模型
A、建立目标函数：
B、建立约束条件
a）总量约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；mi表示原料i的重量；M表示原料总重量，根据原料总重量选择步骤一中的坩埚规格；
b)成分约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；j＝1，2，…，q，为元素；minEj表示元素j的控制标准下限值；maxEj表示元素j的控制标准上限值；eij表示原料i中元素j的含量；Rej表示元素收得率；Rmi表示原料收得率；M表示原料总重量，即选择步骤一中的坩埚规格；
c)库存约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；mi表示原料i的重量；Mi表示库存中原料i的总重量；
步骤四、执行配料模型，进行配料计算，如果有解则计算出各种原料批次的投料比例，并计算出配料完后的各种成分结果，否则提示所选原料和条件无法配出目标钢种。
步骤五、步骤四中若有解，将计算出的结果从配料池中保存到配料结果信息库中。
步骤六、将配料结果信息库中的配料结果下发到配料车间指导和控制配料操作。
步骤七、若步骤四中无解，调整配料池中各原料以及各原料的配料条件，并重新执行步骤四。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (1)

1.一种真空感应炉冶炼镍基合金的配料方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、确定坩埚规格；
步骤二、选择原料批次并放入配料池，确定各原料批次重量、化学成分、收得率和价格；
步骤三、建立配料模型；
A、建立目标函数：
B、建立约束条件
a）总量约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；mi表示原料i的重量；M表示原料总重量，根据原料总重量选择步骤一中的坩埚规格；
b)成分约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；j＝1，2，…，q，为元素；minEj表示元素j的控制标准下限值；maxEj表示元素j的控制标准上限值；eij表示原料i中元素j的含量；Rej表示元素收得率；Rmi表示原料收得率；M表示原料总重量，即选择步骤一中的坩埚规格；
c)库存约束：
式中，i＝1，2，…，n，为原料；mi表示原料i的重量；Mi表示库存中原料i的总重量；
步骤四、执行配料模型，进行配料计算，如果有解则计算出各种原料批次的投料比例，并计算出配料完后的各种成分结果，否则提示所选原料和条件无法配出目标钢种；
步骤五、步骤四中若有解，将计算出的结果从配料池中保存到配料结果信息库中；
步骤六、将配料结果信息库中的配料结果下发到配料车间指导和控制配料操作；
步骤七、若步骤四中无解，调整配料池中各原料以及各原料的配料条件，并重新执行步骤四。
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