CN110807258A - 一种转炉合金配比及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转炉合金配比及识别方法，包括：根据炼钢工艺卡，获得常用合金组合；根据常用合金组合，确定合金计算方法、合金参数；根据常用合金组合、合金参数，设计模型框架；将合金计算方法植入模型框架中，构建计算模型；获得待识别合金参数；根据待识别合金参数，通过计算模型对待识别合金进行配比计算，获得配比计算值；根据配比计算值，确定合金组合识别结果。解决现有技术中合金配比算法准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生误导，影响钢水质量的技术问题。达到通过模型快速计算出不同合金组合所需的合金加入量，并能快速识别所有可行的合金组合及配比，提高转炉炼钢的合金计算效率和准确性，减少冶炼钢水成分波动的技术效果。

Description

一种转炉合金配比及识别方法

技术领域

本发明涉及转炉炼钢合金化工艺技术领域，特别涉及一种转炉合金配比 及识别方法。

背景技术

转炉合金配比涉及复杂的运算，常见的钢水合金化元素就有C、Si、Mn、 Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S等11种。同时，冶炼不同的钢种，选用的合 金组合、配比也不尽相同，如：常用的Si、Mn类合金组合就有8种，这给岗 位人员的合金配比计算带来极大的困难。考虑到复杂的合金计算问题，工艺 设计人员在设计炼钢工艺卡的时，通常的做法是：先通过理论核算，在制定 冶炼工艺时就给出供岗位人员参考的“吨钢合金加入量”，但该参考值是根据 固定参数核算出来的，若现场实际情况出现变化，如合金成分异常，便不再 具备参考价值，还有可能给岗位人员产生误导，造成钢水质量问题。因此， 随着冶炼钢种的成分越来越复杂，生产一线岗位的合金配比计算问题越来越 突出。

但本申请人发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中合金配比算法准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生 误导，影响钢水质量的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种转炉合金配比及识别方法，解决了现有技术中合金配 比算法准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生误导，影响钢水质量的 技术问题。

本发明提供了一种转炉合金配比及识别方法，所述方法包括：获得炼钢 工艺卡；根据所述炼钢工艺卡，获得常用合金组合；根据所述常用合金组合， 确定合金计算方法、合金参数；根据所述常用合金组合、所述合金参数，设 计模型框架；将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计算模型；获 得待识别合金参数；根据所述待识别合金参数，通过所述计算模型对待识别 合金进行配比计算，获得配比计算值；根据所述配比计算值，确定合金组合 识别结果。

优选的，所述将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计算模型 之后，包括：通过所述计算模型，获得理论计算值；获得合金实际值；根据 所述计算模型轮、所述合金实际值，获得偏差值；根据所述偏差值，调整所 述计算模型中的所述合金参数。

优选的，所述常用合金组合包括：Si、Mn类合金组合，Cr类合金，Nb、 V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金。

优选的，所述合金参数包括：变量参数、固定参数，其中，所述变量参 数包括：出钢量、钢水目标成分、钢水初始成分、合金主要元素成分；所述 固定参数包括：合金元素收得率。

优选的，所述Si、Mn类合金组合的所述合金计算方法包括：高Si类钢 种组合计算方法、高Mn类钢种组合计算方法；其中，所述高Si类钢种组合 计算方法包括：获得钢水所需增Mn量；根据所述钢水所需增Mn量，计算获 得硅锰合金用量；获得钢水所需增Si量；根据所述钢水所需增Si量、所述 硅锰合金用量，计算获得硅铁合金用量。

优选的，所述根据所述钢水所需增Mn量，计算获得硅锰合金用量，包括： 根据公式(目标Mn％-初始Mn％)*出钢量/Mn收得率％/硅锰Mn含量％，计算获得 所述硅锰合金用量。

优选的，所述根据所述钢水所需增Si量、所述硅锰合金用量，计算获得 硅铁合金用量，包括：根据公式((目标Si％-初始Si％)*出钢量/Si收得率％- 硅锰用量*硅锰Si含量％)/硅铁Si含量％，计算获得所述硅铁合金用量。

优选的，所述Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的所述合金计算方 法包括：根据公式(元素目标成分％-元素初始成分％)*出钢量/元素收得率％/ 合金元素含量％，计算获得所述Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的合金 用量。

优选的，所述根据所述配比计算值，确定合金组合识别结果，包括：判 断所述配比计算值的大小；当所述配比计算值为正数时，确定所述待识别合 金的组合正确，能够满足目标成分控制要求,可以选用该合金组合。

优选的，所述判断所述配比计算值的大小之后，包括：当所述配比计算 值为负数时，确定所述待识别合金的组合不正确，不能满足目标成分控制要 求，不可以选用该合金组合。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种 技术效果：

在本发明实施例提供的一种转炉合金配比及识别方法，所述方法包括： 获得炼钢工艺卡；根据所述炼钢工艺卡，获得常用合金组合；根据所述常用 合金组合，确定合金计算方法、合金参数；根据所述常用合金组合、所述合 金参数，设计模型框架；将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计 算模型；获得待识别合金参数；根据所述待识别合金参数，通过所述计算模 型对待识别合金进行配比计算，获得配比计算值；根据所述配比计算值，确 定合金组合识别结果。达到了通过将转炉合金配比计算涉及的各种合金组合、 计算公式方法及计算参数全部整合到一个计算模型当中，岗位人员只需在模 型中输入简单的几个变量参数，便能快速计算出不同合金组合所需的合金加 入量，同时，根据计算结果能够快速识别出所有可行的合金组合及配比，使 用可靠、稳定、全面，大幅提高了转炉炼钢的合金计算效率和准确性，减少 了冶炼钢水成分波动问题的技术效果。从而解决了现有技术中合金配比算法 准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生误导，影响钢水质量的技术问 题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它 目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例的一种转炉合金配比及识别方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种转炉合金配比及识别方法，用以解决现有技术 中合金配比算法准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生误导，影响钢 水质量的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体方案如下：

获得炼钢工艺卡；根据所述炼钢工艺卡，获得常用合金组合；根据所述 常用合金组合，确定合金计算方法、合金参数；根据所述常用合金组合、所 述合金参数，设计模型框架；将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构 建计算模型；获得待识别合金参数；根据所述待识别合金参数，通过所述计 算模型对待识别合金进行配比计算，获得配比计算值；根据所述配比计算值， 确定合金组合识别结果。达到了通过将转炉合金配比计算涉及的各种合金组 合、计算公式方法及计算参数全部整合到一个计算模型当中，岗位人员只需 在模型中输入简单的几个变量参数，便能快速计算出不同合金组合所需的合 金加入量，同时，根据计算结果能够快速识别出所有可行的合金组合及配比， 使用可靠、稳定、全面，大幅提高了转炉炼钢的合金计算效率和准确性，减 少了冶炼钢水成分波动问题的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种转炉合金配比及识别方法的流程示意图， 请参考图1，本发明一种转炉合金配比及识别方法，所述方法包括：

步骤S10：获得炼钢工艺卡。

具体而言，将现有的炼钢工艺卡数据进行录入，炼钢工艺卡上具有钢水 合金元素及各元素的配比数据，还有中间的加工工序等相关信息。

步骤S20：根据所述炼钢工艺卡，获得常用合金组合。

进一步的，所述常用合金组合包括：Si、Mn类合金组合，Cr类合金，Nb、 V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金。

具体而言，根据现有炼钢工艺卡，梳理出所有常用的合金组合，主要包 括三大类，第一类是Si、Mn类合金组合，共计8种。第二类是Cr类合金， 根据增C量不同，共有微碳铬铁、低碳铬铁、中碳铬铁、高碳铬铁等6种。 第三类是Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类，合金的使用较为单一，一般1～2种。

步骤S30：根据所述常用合金组合，确定合金计算方法、合金参数。

进一步的，所述合金参数包括：变量参数、固定参数，其中，所述变量 参数包括：出钢量、钢水目标成分、钢水初始成分、合金主要元素成分；所 述固定参数包括：合金元素收得率。

进一步的，所述Si、Mn类合金组合的所述合金计算方法包括：高Si类 钢种组合计算方法、高Mn类钢种组合计算方法；其中，所述高Si类钢种组 合计算方法包括：获得钢水所需增Mn量；根据所述钢水所需增Mn量，计算 获得硅锰合金用量；获得钢水所需增Si量；根据所述钢水所需增Si量、所 述硅锰合金用量，计算获得硅铁合金用量。

进一步的，所述根据所述钢水所需增Mn量，计算获得硅锰合金用量，包 括：根据公式(目标Mn％-初始Mn％)*出钢量/Mn收得率％/硅锰Mn含量％，计算 获得所述硅锰合金用量。

进一步的，所述根据所述钢水所需增Si量、所述硅锰合金用量，计算获 得硅铁合金用量，包括：根据公式((目标Si％-初始Si％)*出钢量/Si收得率％- 硅锰用量*硅锰Si含量％)/硅铁Si含量％，计算获得所述硅铁合金用量。

进一步的，所述Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的所述合金计算 方法包括：根据公式(元素目标成分％-元素初始成分％)*出钢量/元素收得率％/ 合金元素含量％，计算获得所述Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的合金 用量。

具体而言，根据合金组合的类型，确定合金计算方法，及所有合计计算 所需要用到的参数，根据不同的合金组合的配比不同，元素不同，具有不同 的算法，在三类合金组合中，Si、Mn类合金组合较为复杂，在Si、Mn类合金 组合中主要分为：高Si类钢种组合计算和高Mn类钢种组合计算。以(硅锰+ 硅铁)组合为例，高Si类钢种组合计算方法为：先根据钢水所需增Mn量， 计算出硅锰合金的用量，计算公式为：(目标Mn％-初始Mn％)*出钢量/Mn收得率％/硅锰Mn含量％，然后根据钢水所需增Si量，扣除硅锰合金的增Si量， 计算出硅铁合金用量，计算公式为：((目标Si％-初始Si％)*出钢量/Si收得率％- 硅锰用量*硅锰Si含量％)/硅铁Si含量％，高Mn类钢种组合计算与高Si类 钢种组合计算方法类似，以(硅锰+金属锰)组合为例，先根据钢水所需增Si 量，计算出硅锰合金的用量，再根据钢水所需增Mn量，扣除硅锰合金增Mn 量，计算出金属锰合金的用量。Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的计算 则较为简单，计算公式均为：(元素目标成分％-元素初始成分％)*出钢量/元素 收得率％/合金元素含量％。根据常用合金组合的计算要求确定所有合金组合计 算所需要用到的参数，分为变量参数和固定参数，变量参数为岗位操作人员 根据冶炼钢种工艺要求录入的相应参数，根据合金组合的不同和冶炼要求进 行变化调整的。固定参数是在正常情况下不进行调整的参数，若理论数据和 实际数据偏差较大时，由工艺技术人员做相应调整。其中还包括主要成分， 主要成分正常情况下不做调整，若使用不合格或让步接收的合金，由岗位操 作人员变更参数。

步骤S40：根据所述常用合金组合、所述合金参数，设计模型框架。

具体而言，根据使用现场的需求，根据常用合金组合、合金参数，设计 模型框架，模型通常可以大致分为冶炼参数输入和理论计算输出两个模块， 也可以进一步进行细化，增加相应的模块，根据具体的使用要求具体设定。

步骤S50：将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计算模型。

进一步的，所述将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计算模 型之后，包括：通过所述计算模型，获得理论计算值；获得合金实际值；根 据所述计算模型轮、所述合金实际值，获得偏差值；根据所述偏差值，调整 所述计算模型中的所述合金参数。

具体而言，将步骤S30中根据合金组合确定的合金计算方法和对应公式 植入到模型框架中，并对理论计算结果进行适当的验证，以确保所使用的公 式准确无误，完成计算模型的初步构建。通过将模型理论计算值与实际值对 比、验证、调整模型中的固定参数，通过将理论计算值与实际值不断比对调 整、优化模型的固定参数，从而对模型不断进行优化，不断提高模型计算的 准确性。通过将转炉合金配比计算涉及的各种合金组合、计算公式方法及计 算参数整合到一个计算模型当中，在使用时只需输入简单的变量参数，通过模型中预先设定的计算方法和公式，对所有合金组合进行同步计算，就可以 达到快速配比计算的目的。

步骤S60：获得待识别合金参数；

步骤S70：根据所述待识别合金参数，通过所述计算模型对待识别合金进 行配比计算，获得配比计算值。

具体而言，构建完模型后，工作人员只需要根据待计算的合金参数，在 构建好的模型中输入几个合金参数中的变量参数，计算模型便能根据合金的 变量参数快速计算出不同合金组合所需要的合金加入量。

步骤S80：根据所述配比计算值，确定合金组合识别结果。

进一步的，所述根据所述配比计算值，确定合金组合识别结果，包括： 判断所述配比计算值的大小；当所述配比计算值为正数时，确定所述待识别 合金的组合正确，能够满足目标成分控制要求,可以选用该合金组合。。

进一步的，所述判断所述配比计算值的大小之后，包括：当所述配比计 算值为负数时，确定所述待识别合金的组合不正确，不能够满足目标成分控 制要求,不可以选用该合金组合。。

具体而言，根据计算模型计算输出结果，对合金组合进行识别，通过计 算结果能够快速识别出所有可行的合金组合及配比。若计算结果为正值，说 明该合金组合适合目标成分控制的要求，确定合金组合及配比；若计算结果 为负值，说明该合金组合不适合目标成分控制的要求，则合金组合及配比错 误，需选用其他正确的合金组合及配比；根据计算正负值，达到正确合金组 合快速识别的目的。举例而言，通过变量输入模型中，通过模型对合金组合 和对应的计算方法、公式进行计算，通过计算输出模块中得到计算结果中有 高碳锰铁为-228kg，由于计算结果存在负数，则表明该合金组合不能满足目 标成分控制的要求，判断该合金组合配比不可选。通过本发明实施例的方法 使用，能够大幅提高了转炉炼钢的合金计算效率和准确性，减少了冶炼钢水 成分波动问题，同时可以快速识别出各种合金组合的附带成分增量，提高现 场质量管控水平，如：高碳铬铁合金增Cr过程中，对钢水的增C％、增Si％量。 另外，本发明实施例的方法不仅可以作为现场岗位人员的合金计算工具，也 可以作为工艺制定人员的合金配比核算工具。解决了现有技术中合金配比算 法准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生误导，影响钢水质量的技术 问题。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种 技术效果：

在本发明实施例提供的一种转炉合金配比及识别方法，所述方法包括： 获得炼钢工艺卡；根据所述炼钢工艺卡，获得常用合金组合；根据所述常用 合金组合，确定合金计算方法、合金参数；根据所述常用合金组合、所述合 金参数，设计模型框架；将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计 算模型；获得待识别合金参数；根据所述待识别合金参数，通过所述计算模 型对待识别合金进行配比计算，获得配比计算值；根据所述配比计算值，确 定合金组合识别结果。达到了通过将转炉合金配比计算涉及的各种合金组合、 计算公式方法及计算参数全部整合到一个计算模型当中，岗位人员只需在模 型中输入简单的几个变量参数，便能快速计算出不同合金组合所需的合金加 入量，同时，根据计算结果能够快速识别出所有可行的合金组合及配比，使 用可靠、稳定、全面，大幅提高了转炉炼钢的合金计算效率和准确性，减少 了冶炼钢水成分波动问题的技术效果。从而解决了现有技术中合金配比算法 准确度低，存在现场情况变化给岗位人员产生误导，影响钢水质量的技术问 题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了 基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权 利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不 脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变 型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些 改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转炉合金配比及识别方法，其特征在于，所述方法包括：

获得炼钢工艺卡；

根据所述炼钢工艺卡，获得常用合金组合；

根据所述常用合金组合，确定合金计算方法、合金参数；

根据所述常用合金组合、所述合金参数，设计模型框架；

将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计算模型；

获得待识别合金参数；

根据所述待识别合金参数，通过所述计算模型对待识别合金进行配比计算，获得配比计算值；

根据所述配比计算值，确定合金组合识别结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述合金计算方法植入所述模型框架中，构建计算模型之后，包括：

通过所述计算模型，获得理论计算值；

获得合金实际值；

根据所述计算模型轮、所述合金实际值，获得偏差值；

根据所述偏差值，调整所述计算模型中的所述合金参数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常用合金组合包括：Si、Mn类合金组合，Cr类合金，Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述合金参数包括：变量参数、固定参数，其中，所述变量参数包括：出钢量、钢水目标成分、钢水初始成分、合金主要元素成分；所述固定参数包括：合金元素收得率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Si、Mn类合金组合的所述合金计算方法包括：高Si类钢种组合计算方法、高Mn类钢种组合计算方法；

其中，所述高Si类钢种组合计算方法包括：

获得钢水所需增Mn量；

根据所述钢水所需增Mn量，计算获得硅锰合金用量；

获得钢水所需增Si量；

根据所述钢水所需增Si量、所述硅锰合金用量，计算获得硅铁合金用量。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述钢水所需增Mn量，计算获得硅锰合金用量，包括：

根据公式(目标Mn％-初始Mn％)*出钢量/Mn收得率％/硅锰Mn含量％，计算获得所述硅锰合金用量。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述钢水所需增Si量、所述硅锰合金用量，计算获得硅铁合金用量，包括：

根据公式((目标Si％-初始Si％)*出钢量/Si收得率％-硅锰用量*硅锰Si含量％)/硅铁Si含量％，计算获得所述硅铁合金用量。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的所述合金计算方法包括：

根据公式(元素目标成分％-元素初始成分％)*出钢量/元素收得率％/合金元素含量％，计算获得所述Cr、Nb、V、Ti、B、Ni、Mo、S类合金的合金用量。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述配比计算值，确定合金组合识别结果，包括：

判断所述配比计算值的大小；

当所述配比计算值为正数时，确定所述待识别合金的组合正确，能够满足目标成分控制要求,可以选用该合金组合。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述判断所述配比计算值的大小之后，包括：

当所述配比计算值为负数时，确定所述待识别合金的组合不正确，不能满足目标成分控制要求，不可以选用该合金组合。

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