CN111737927A - 用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法与装置 - Google Patents

用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法与装置 Download PDF

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CN111737927A CN202010589868.5A CN202010589868A CN111737927A CN 111737927 A CN111737927 A CN 111737927A CN 202010589868 A CN202010589868 A CN 202010589868A CN 111737927 A CN111737927 A CN 111737927A
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Abstract

本公开提供一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法、装置与电子设备。方法包括：响应用户的数据输入消息获取工艺参数，工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；根据工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；响应来自用户的曲线查看指令，按曲线查看指令展示钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。本公开实施例可以准确地输出钢包精炼过程中多种组元质量分数时序变化曲线。

Description

用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法与装置
技术领域
本公开涉及冶炼技术领域，具体而言，涉及一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法、装置与电子设备。
背景技术
钢包精炼法(Ladle Furnace，LF)是一种集电弧加热、气体搅拌、真空脱气于一体的钢液精炼方法。LF法采用的是氩气搅拌，在大气压力下进行石墨电极埋弧加热和有渣精炼，为了脱气，也可采用真空系统。通过LF钢包精炼炉精炼，钢液能在短时间内得到高度净化和均匀化，从而实现各种冶金目的。
在LF钢包精炼过程中，由于钢液-精炼渣-夹杂物之间的反应时间不充分，无法达到热力学的平衡状态，再加上钢液中的夹杂物从开始生成到精炼结束甚至连铸过程中，其成分和形态都是不断变化的，夹杂物与钢液之间的反应始终在不断的进行，其成分直接受到钢液成分和温度的影响，而合金、精炼渣、耐火材料和炉内气氛则由于与钢液之间的反应或物质交换不断改变着钢液的成分，从而对夹杂物的行为产生了间接的影响。因此，打破只采用热力学平衡计算预报夹杂物成分的传统思路，利用动力学模型对钢液中夹杂物的成分变化进行研究对于提高钢中非金属夹杂物的控制水平有着极其重要的理论价值和现实意义。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法、装置与电子设备，用于得到与实际生产过程吻合的动力学预测模型，输出符合实际生产过程的钢包精炼过程中反应容器内各组元的质量分数时序变化模拟计算结果。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法，包括：响应用户的数据输入消息获取工艺参数，工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；根据工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；响应来自用户的曲线查看指令，按曲线查看指令展示钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
在本公开的一种示例性实施例中，根据工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线包括：根据钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量确定体积参数，体积参数至少包括钢液体积、夹杂物体积、不同直径夹杂物的数量、渣相体积和耐火材料体积；根据反应容器尺寸和体积参数确定接触面积参数，接触面积参数至少包括钢液与渣相的接触面积、钢液与夹杂物的接触面积、钢液与耐火材料的接触面积、耐火材料与渣相的接触面积；将体积参数和接触面积参数带入预设组元质量分数计算公式组以确定多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分；根据多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
在本公开的一种示例性实施例中，将体积参数和接触面积参数带入预设组元质量分数计算公式组以确定多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分包括：确定当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量，在第一次计算时当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量分别等于钢液初始成分、渣相初始成分、夹杂物初始成分、耐火材料初始质量；根据体积参数和接触面积参数确定当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数；根据第一预设组元质量分数计算公式组以及当前钢液成分、当前渣相成分、当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分；根据第一钢液成分以及当前夹杂物成分确定第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数；根据第二预设组元质量分数计算公式组以及第一钢液成分、当前夹杂物成分、第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数确定第二钢液成分和第一夹杂物成分；根据第三预设组元质量分数计算公式组以及耐火材料当前质量确定由耐火材料向钢液以及渣相中的溶解以及耐火材料与钢液的反应形成的第三钢液成分、耐火材料的第一质量以及第二渣相成分；根据第四预设组元质量分数计算公式组以及第三钢液成分、接触面积参数、喷气压力、喷气流量、反应温度确定在空气对钢液的二次氧化反应影响下钢液中的氧元素质量占比；根据第五预设组元质量分数计算公式组计算夹杂物的上浮去除反应，以确定在上浮情况下的第二夹杂物成分和第三渣相成分；根据第三钢液成分和氧元素质量占比更新当前钢液成分，根据第二夹杂物成分更新当前夹杂物成分，根据第三渣相成分更新当前渣相成分，根据耐火材料的第一质量更新当前耐火材料质量。
在本公开的一种示例性实施例中，工艺参数还包括合金初始成分，根据第一预设组元质量分数计算公式组以及当前钢液成分、当前渣相成分、当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分包括：确定当前合金成分，在第一次计算时当前合金成分等于合金初始成分；根据第六预设组元质量分数计算公式组和当前合金成分、当前钢液成分确定第四钢液成分和第一合金成分；根据第一预设组元质量分数计算公式组以及第四钢液成分、当前渣相成分、当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分；根据第一合金成分更新当前合金成分。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：获取该组工艺参数对应的实际精炼过程采样结果，实际精炼过程采样结果包括多个时间点对应的实测钢液成分、实测夹杂物成分、实测渣相成分；根据实际精炼过程采样结果与钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线对应时间点上的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分的差值修正预设组元质量分数计算公式组的参数值。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：获取多组工艺参数对应的钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；根据预设指标以及多组工艺参数对应的钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线确定优选工艺参数。
在本公开的一种示例性实施例中，按曲线查看指令展示钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线包括以下方式中的至少一种：展示钢液中各组元的质量分数随温度变化曲线；展示夹杂物中各组元的质量分数随温度变化曲线；展示渣相中各组元的质量分数随温度变化曲线；展示钢液中各组元的质量分数随气压变化曲线；展示夹杂物中各组元的质量分数随气压变化曲线；展示渣相中各组元的质量分数随气压变化曲线；展示熔质温度时序变化曲线。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析装置，包括：输入模块，设置为响应用户的数据输入消息获取工艺参数，工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；计算模块，设置为根据工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；曲线展示模块，设置为响应来自用户的曲线查看指令，按曲线查看指令展示钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：存储器；以及耦合到存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行如上述任意一项的方法。
根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述任意一项的方法。
本公开实施例通过计算“钢液-渣相-夹杂物-耐火材料-空气”体系中耐火材料对钢液成分的影响、耐火材料对渣相成分的影响、空气与钢液之间的反应对钢液成分的影响，可以精确地确定钢包精炼过程中钢液、渣相、夹杂物中的各组元质量分数的时序变化曲线。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开示例性实施例中熔体成分分析方法的流程图。
图2是本公开示例性实施例中钢包精炼过程主要部分的示意图。
图3是本公开实施例在计算中涉及的各类反应的示意图。
图4是本公开一个实施例中步骤S102的子步骤示意图。
图5是本公开一个实施例中步骤S1023所示的计算过程的流程图。
图6是通过预设组元质量分数计算公式组实现图5中各步骤的流程示意图。
图7是本公开一个实施例中考虑合金作用的计算过程流程图。
图8是本公开一个实施例中对预设组元质量分数计算公式组的参数进行修正的方法的流程图。
图9是本公开一个示例性实施例中一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析装置的方框图。
图10是本公开一个示例性实施例中一种电子设备的方框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
图1示意性示出本公开示例性实施例中熔体成分分析方法的流程图。参考图1，用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法100可以包括：
步骤S101，响应用户的数据输入消息获取工艺参数，所述工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；
步骤S102，根据所述工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；
步骤S103，响应来自用户的曲线查看指令，按所述曲线查看指令展示所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线。
本公开实施例通过计算耐火材料对钢液成分的影响、耐火材料对渣相成分的影响、空气与钢液之间的反应对钢液成分的影响，可以精确地确定钢包精炼过程中钢液、渣相、夹杂物中的各组元质量分数的时序变化曲线。
下面，对熔体成分分析方法100的各步骤进行详细说明。
在步骤S101，响应用户的数据输入消息获取工艺参数，所述工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量。
与相关技术不同的是，本公开实施例计算氧气对钢包精炼过程的影响、耐火材料对钢包精炼过程的影响，以提高计算反应物质成分的准确性。因此，在必须输入的工艺参数中增加了反应温度、反应时间、耐火材料初始质量。
图2是本公开示例性实施例中钢包精炼过程主要部分的示意图。
参考图2，钢包精炼过程中主要参与部分至少包括反应容器11(钢包)、耐火材料12、钢液13、夹杂物14、渣相15、空气16以及喷气口17。
其中，反应容器11的截面一般为倒梯形，此时反应容器尺寸可以包括截面与底面的夹角、底面积、熔池深度等等，在其他实施例中反应容器11也可以为其他形状，此时反应容器尺寸可以包括更多内容，本公开对此不作特殊限制。
耐火材料12设置在反应容器的内表面，主要成分为氧化镁(MgO)，用于隔离熔体(钢液13、夹杂物14和渣相15)与反应容器11。从图2可以看出，通过耐火材料初始质量和反应容器尺寸，即可通过计算得到耐火材料厚度、耐火材料表面积等参数。
钢液13的初始成分例如包括钢液质量、钢液体积、钢液中各组元的质量占比等数据，其中钢液中各组元的质量占比可以根据通用检测手段测得。
液体形态的钢液13中掺杂有固体形态的夹杂物14，夹杂物14多为细小颗粒，可以通过通用检测手段测得钢液13中夹杂物14的成分、平均直径以及数量密度，进而根据钢液13的体积计算出钢液中包含的夹杂物14的数量和各组元质量占比。
固体形态的渣相15漂浮在钢液13的表面，主要成分为各类氧化物。
反应温度、反应时间、喷气(氩气)流量、喷气压力等参数均可以由本领域技术人员根据实际工况自行设置。其中，反应温度例如可以包括熔体初始温度和后续加温策略，本公开对此不作特殊限制。
在一些实施例中，如需在钢液中加入合金，则还需要在工艺参数中提供合金初始成分，即至少包括合金质量、合金体积、合金中各组元质量占比中的一种或多种。
可以理解的是，除上述工艺参数之外，参与运算的输入参数可以包括其他常规参数设置，本公开于此不再一一列举。
可以通过建立软件工具来实现方法100，在本步骤中，可以通过软件的参数输入界面来接收用户输入的各工艺参数。
在步骤S102，根据所述工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
在本公开实施例中，主要以耦合反应为基础，建立“钢液-渣相-夹杂物-耐火材料-合金-空气”六相多元体系下的动力学模型来进行动力学计算，以计算钢包精炼过程中的固-液-气三相之间的传质过程和化学反应过程，得到钢包精炼过程中任意时刻的体系成分变化。
图3是本公开实施例在计算中涉及的各类反应的示意图。
参考图3，在本公开实施例中，主要考虑渣相与钢液的反应对渣相成分的影响和对钢液成分的影响、夹杂物与钢液的反应对夹杂物成分和钢液成分的影响、耐火材料与钢液的反应对钢液成分的影响、耐火材料溶解对渣相成分的影响、空气对钢液的二次氧化对钢液成分的影响、夹杂物上浮对夹杂物成分和渣相成分的影响，在添加合金的实施例中，还考虑合金溶解对钢液成分的影响、合金的脱氧产物对夹杂物成分的影响。
图4是步骤S102的子步骤示意图。
参考图4，步骤S102可以包括：
步骤S1021，根据钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量确定体积参数，体积参数至少包括钢液体积、夹杂物体积、不同直径夹杂物的数量、渣相体积和耐火材料体积；
步骤S1022，根据反应容器尺寸和体积参数确定接触面积参数，接触面积参数至少包括钢液与渣相的接触面积、钢液与夹杂物的接触面积、钢液与耐火材料的接触面积、耐火材料与渣相的接触面积；
步骤S1023，将体积参数和接触面积参数带入预设组元质量分数计算公式组以确定多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分；
步骤S1024，根据多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
参考图4，为了保障预设组元质量分数计算公式组的顺利计算，需要使用其他公式组根据输入的工艺参数和其他默认参数为预设组元质量分数计算公式组提供参数。例如，可以首先根据所述反应容器尺寸确定接触面积参数，所述接触面积参数至少包括钢液与渣相的接触面积、钢液与单个夹杂物的接触面积、钢液与耐火材料的接触面积、耐火材料与渣相的接触面积；然后根据所述钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量确定体积参数，所述体积参数至少包括钢液体积、夹杂物体积、不同直径夹杂物的数量、渣相体积、耐火材料体积；最后，将所述接触面积参数、所述体积参数带入预设组元质量分数计算公式组，通过预设组元质量分数计算公式组计算多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分。上述体积参数和接触面积参数的种类仅为示例，实际计算中，可以根据不同工况自行调整体积参数的种类和接触面积参数的种类。
当然，预设组元质量分数计算公式组的计算过程也涉及默认参数，这些默认参数不随输入值的改变而改变，属于数学模型本身的参数或者客观存在，可以通过查表得到。
图5是本公开一个实施例中步骤S1023所示的计算过程的流程图。
参考图5，计算过程可以包括：
步骤S501，获取工艺参数；
步骤S502，确定是否达到规定的计算次数，如果否，进入步骤S503，如果是，结束计算；
步骤S503，确定是否加入合金，如果是，进入步骤S505，如果否，直接进入步骤S505；
步骤S504，计算合金的溶解和合金的脱氧产物对钢液成分的影响；
步骤S505，计算钢液-渣相界面上各组元的浓度；
步骤S506，根据钢液-渣相界面上各组元的浓度计算钢液成分和渣相成分；
步骤S507，计算耐火材料向钢液及渣相中的溶解对钢液成分和渣相成分的影响；
步骤S508，计算空气对钢液的二次氧化对钢液成分的影响；
步骤S509，计算钢液-夹杂物界面上各组元的浓度；
步骤S510，根据钢液-夹杂物界面上各组元的浓度计算夹杂物成分和钢液成分；
步骤S511，计算夹杂物上浮后的夹杂物成分；
步骤S512，将计算次数加一，并返回步骤S502。
图5中的各步骤主要可以通过预设组元质量分数计算公式组实现。
图6是通过预设组元质量分数计算公式组实现图5中各步骤的流程示意图。
参考图6，详细计算过程可以包括：
步骤S601，确定当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量，在第一次计算时当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量分别等于钢液初始成分、渣相初始成分、夹杂物初始成分、耐火材料初始质量；
步骤S602，根据体积参数和接触面积参数确定当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数；
步骤S603，根据第一预设组元质量分数计算公式组以及当前钢液成分、当前渣相成分、当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分；
步骤S604，根据第一钢液成分以及当前夹杂物成分确定第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数；
步骤S605，根据第二预设组元质量分数计算公式组以及第一钢液成分、当前夹杂物成分、第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数确定第二钢液成分和第一夹杂物成分；
步骤S606，根据第三预设组元质量分数计算公式组以及耐火材料当前质量确定由耐火材料向钢液以及渣相中的溶解形成的第三钢液成分、耐火材料的第一质量以及第二渣相成分；
步骤S607，根据第四预设组元质量分数计算公式组以及第三钢液成分、接触面积参数、喷气压力、喷气流量、反应温度确定在空气对钢液的二次氧化反应影响下钢液中的氧元素质量占比；
步骤S608，根据第五预设组元质量分数计算公式组计算夹杂物的上浮去除反应，以确定在上浮情况下的第二夹杂物成分和第三渣相成分；
步骤S609，根据第三钢液成分和氧元素质量占比更新当前钢液成分，根据第二夹杂物成分更新当前夹杂物成分，根据第三渣相成分更新当前渣相成分，根据耐火材料的第一质量更新当前耐火材料质量。
在一个实施例中，用于计算钢液与渣相之间的反应的第一预设组元质量分数计算公式组至少包括：
Figure BDA0002555018390000111
其中，d[％M]/dt和d(％MOn)/dt分别表示钢液中组元M和渣相中组元MOn的质量分数百分比的变化速率，单位为s-1；[％M]和(％MOn)分别表示钢液和渣相中组元的质量分数，n为序号，钢液中全部组元M在本次计算中的质量分数即表示本次计算中得到的第一钢液成分，同理，渣相中全部组元MOn在本次计算中的质量分数即表示本次计算中得到的第一渣相成分；km和ks分别表示钢液和渣相中的传质系数，单位为m/s；Asteel-slag表示钢液-渣相之间的接触面积，由步骤S1022得到，单位为m2；Vsteel和Vslag分别表示钢液体积和渣相体积，由步骤S1021得到，单位为m3；上标b表示钢液内部或渣相内部参数，由当前钢液成分或当前渣相成分得到；上标*表示钢液和渣相的界面层上的参数，由步骤S602得到。
用于计算钢液与夹杂物之间的反应的第二预设组元质量分数计算公式组至少包括：
Figure BDA0002555018390000121
其中，Asteel-inc表示钢液与单个夹杂物之间的接触面积，根据夹杂物平均直径确定，由步骤S1022得到，单位为m2；Vsteel和Vinc分别表示钢液体积和单个夹杂物的平均体积，由步骤S1021得到，单位为m3；nj表示钢液中直径为dj的夹杂物总个数，根据当前夹杂物成分得到；j表示夹杂物序数；[％M]和(％MOn)分别表示钢液和夹杂物中组元的质量分数，n为序号，钢液中全部组元的质量分数即为第二钢液成分，夹杂物中全部组元的质量分数即为第一夹杂物成分。
用于计算耐火材料与渣相之间的反应、耐火材料与钢液之间反应的的第三预设组元质量分数计算公式组至少包括：
Figure BDA0002555018390000122
本公开实施例中以耐火材料的主要成分为氧化镁(MgO)为假设条件建模。
公式(3)中，(％MgO)ref*表示钢液-渣相界面层内MgO的饱和浓度，是客观参数，可通过查表得到；(％MgO)b表示渣相中MgO的浓度，根据第一渣相成分得到；[％M]b是钢液中组元M的质量分数，根据第二钢液成分得到；[％M]*是钢液-耐火材料界面层上钢液组元M的质量分数，通过前置计算得到；Aref_slag表示耐火材料与渣相的接触面积，Alining-steel表示耐火材料与钢液的接触面积，通过步骤S1022得到，单位均为m2；Vslag表示渣相体积，Vsteel代表钢液的体积，通过步骤S1021得到，单位为m3；kref_MgO为MgO从耐火材料向渣相的传质系数，kMg表示耐火材料中的Mg向钢液的传质系数，单位均为m/s。[％M]表示钢液中组元M的质量分数，(％MgO)表示渣相中组元MgO的质量分数，钢液中全部组元的质量分数即为第三钢液成分，可以根据渣相中组元MgO的质量分数计算耐火材料第一质量和第二渣相成分。
用于计算空气对钢液的二次氧化反应的第四预设组元质量分数计算公式组至少包括：
Figure BDA0002555018390000131
d[％O]/dt表示氧元素在钢液中的质量占比变化速率；MO表示氧元素的原子量，单位为g/mol；Aplume表示渣层被吹氩形成的气柱吹开的面积，可以根据喷气压力、喷气流量等参数进行流体力学计算得到，单位为m2；ρsteel表示钢液密度，可根据钢液成分得到，单位为kg/m3；Vsteel表示钢液体积，单位为m3；kO2表示氧气的传质系数，单位为m/s；PO2和PO2*分别表示在渣层表面和钢渣界面处的氧分压，单位为Pa，本模型假定钢渣界面处的氧分压等于0。R是气体常数，T是反应温度，单位为开尔文。[％O]是钢液中氧元素的质量分数，通过公式(4)的计算可以得到钢液中的氧元素质量占比。
在本步骤中，可以首先利用Fluent(计算流体力学软件)对钢包底吹氩过程进行数值模拟，研究了解钢包底吹氩过程中钢包内钢液的湍流特性，并将钢包流场与多元反应动力学模型相结合，优化动力学模型中的计算参数，确定公式(4)计算过程中使用的多个参数。
用于计算夹杂物的上浮去除反应的第五预设组元质量分数计算公式组包括：
Figure BDA0002555018390000132
式中，nj表示反应容器内夹杂物的总个数；H表示熔池深度，单位为m；u0表示钢液在羽流区的平均上升速度，通过计算机数值模拟确定，与喷气流量、喷气压力、熔池深度相关，单位为m/s；uslip,j表示羽流区夹杂物与钢液之间的相对速度，通过计算机数值模拟确定，与夹杂物的直径、喷气流量相关，单位为m/s；Vsteel表示钢液体积，单位为m3；Vplume表示羽流区的体积，通过计算机数值模拟确定，单位为m3。
预设组元质量分数计算公式组(1)～(5)的一次计算结果即可得到钢液、渣相、夹杂物中各组元的质量分数占比。将一次计算的结果作为预设组元质量分数计算公式组(1)～(5)下一次计算的输入值，迭代计算，即可得到不同时间点的各反应物质的组元质量分数占比随时间变化的曲线，即钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
值得一提的是，预设组元质量分数计算公式组(1)～(5)在一次计算中既可以是顺次运行，也可以是同时运行。顺次运行时，公式的运行顺序可以变化，不限于上述计算顺序。
在本公开的一个实施例中，还考虑加入合金对钢液成分的影响。此时，输入的工艺参数包括合金初始成分，即合金中各组元的质量分数占比。
图7是本公开一个实施例中考虑合金作用的计算过程流程图。
参考图7，在考虑加入合金时，图6所示的计算过程中，步骤S603可以包括：
步骤S6031，确定当前合金成分，在第一次计算时所述当前合金成分等于所述合金初始成分；
步骤S6032，根据第六预设组元质量分数计算公式组和所述当前合金成分、所述当前钢液成分确定第四钢液成分和第一合金成分；
步骤S6033，根据所述第一预设组元质量分数计算公式组以及所述第四钢液成分、所述当前渣相成分、所述当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定所述第一钢液成分和所述第一渣相成分；
步骤S6034，根据所述第一合金成分更新所述当前合金成分。
用于计算合金在钢液中的溶解时间的第六预设组元质量分数计算公式组至少包括：
Figure BDA0002555018390000141
式中，talloy表示合金在钢液中的溶解时间，单位为s；Cp,A表示合金的比热容，单位为J/(kg·K)；ρA表示合金的密度，单位为kg/m3；dA表示合金颗粒的平均直径，单位为m；h表示合金颗粒表面的热传导系数，单位为W/(m2·K)；Tsolid表示钢液的凝固温度，TM表示钢液的温度，T0表示合金颗粒的初始温度，Ts表示合金的凝固温度，上述温度的单位均为K。
由于计算合金溶解对钢液的成分影响的公式组为现有技术，本申请于此不再特殊说明，本领域技术人员可以根据实际工况自行设置第六预设组元质量分数计算公式组包括的公式数量和种类。
由图7所示实施例可知，在本公开中合金影响的计算可以在钢液-渣相影响的计算之前。
通过上述计算过程，既可以得到“钢液-渣相-夹杂物-耐火材料-合金-空气”六相多元体系下的熔体成分变化数值。
在本公开实施例中，还提供了一种对预设组元质量分数计算公式组的参数进行改良的方案。
图8是本公开一个实施例中对预设组元质量分数计算公式组的参数进行修正的方法的流程图。
参考图8，方法100还可以包括：
步骤S801，获取该组工艺参数对应的实际精炼过程采样结果，所述实际精炼过程采样结果包括多个时间点对应的实测钢液成分、实测夹杂物成分、实测渣相成分；
步骤S802，根据所述实际精炼过程采样结果与所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线对应时间点上的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分的差值修正所述预设组元质量分数计算公式组的参数值。
通过实际钢包精炼过程中的采样结果来对模型参数进行校正，可以有效提高模型的准确性。
在步骤S103，响应来自用户的曲线查看指令，按所述曲线查看指令展示所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线。
在本公开一个实施例中，不但可以按钢液、夹杂物、渣相提供组元质量分数时序变化曲线(其中每一类中都包括多种组元的组元质量分数变化曲线)，还可以响应用户的曲线查看质量展示以下曲线中的一种或多种：反应温度时序变化曲线、钢液中各组元的质量分数随温度变化曲线、夹杂物中各组元的质量分数随温度变化曲线、渣相中各组元的质量分数随温度变化曲线、钢液中各组元的质量分数随气压变化曲线、夹杂物中各组元的质量分数随气压变化曲线、渣相中各组元的质量分数随气压变化曲线，以利于对模型的输出结果进行多维度的展示，便于用户对输入值的效果进行更好的分析。以上曲线类型仅为示例，在实际应用中，可以提供更多维度的展示方法，本公开不以此为限。
除此之外，还可以响应用户要求获取用户输入的预设指标，在用户输入多组工艺参数时，或者根据用户请求生成多组工艺参数时，获取多组工艺参数对应的组元质量分数时序变化曲线，然后根据预设指标以及多组工艺参数对应的组元质量分数时序变化曲线确定优选工艺参数。
例如，用户可以输入钢液纯度数值，并输入多组工艺参数，此时，自动计算多组工艺参数对应的钢液组元质量分数时序变化曲线。
如果用户设定了反应时间，则可以自动选取在该规定反应时间内达到该钢液纯度数值的钢液组元质量分数时序变化曲线，并确定该组元质量分数时序变化曲线对应的工艺参数、钢液纯度达到该钢液纯度数值的时间、在该规定反应时间内最高的钢液纯度。
如果用户没有设定反应时间，则可以根据预设的多个反应时间计算多组工艺参数对应的钢液组元质量分数时序变化曲线，并确定钢液组元质量分数时序变化曲线达到该钢液纯度数值的时间，将组元质量分数时序变化曲线对应的达到该钢液纯度数值的时间和工艺参数返回给用户，供用户选择。
当然，用户也可以输入不同种类的预设指标，相应的，可以根据不同种类的预设指标进行不同的筛选，本公开对此不作特殊限制。
对应于上述方法实施例，本公开还提供一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析装置，可以用于执行上述方法实施例。
图9示意性示出本公开一个示例性实施例中一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析装置的方框图。
参考图9，熔体成分分析装置900可以包括：
输入模块901，设置为响应用户的数据输入消息获取工艺参数，所述工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；
计算模块902，设置为根据所述工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；
曲线展示模块903，设置为响应来自用户的曲线查看指令，按所述曲线查看指令展示所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线。
在本公开的一种示例性实施例中，计算模块902设置为：根据钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量确定体积参数，体积参数至少包括钢液体积、夹杂物体积、不同直径夹杂物的数量、渣相体积和耐火材料体积；根据反应容器尺寸和体积参数确定接触面积参数，接触面积参数至少包括钢液与渣相的接触面积、钢液与夹杂物的接触面积、钢液与耐火材料的接触面积、耐火材料与渣相的接触面积；将体积参数和接触面积参数带入预设组元质量分数计算公式组以确定多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分；根据多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线。
在本公开的一种示例性实施例中，计算模块902设置为：确定当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量，在第一次计算时当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量分别等于钢液初始成分、渣相初始成分、夹杂物初始成分、耐火材料初始质量；根据体积参数和接触面积参数确定当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数；根据第一预设组元质量分数计算公式组以及当前钢液成分、当前渣相成分、当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分；根据第一钢液成分以及当前夹杂物成分确定第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数；根据第二预设组元质量分数计算公式组以及第一钢液成分、当前夹杂物成分、第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数确定第二钢液成分和第一夹杂物成分；根据第三预设组元质量分数计算公式组以及耐火材料当前质量确定由耐火材料向钢液以及渣相中的溶解以及耐火材料与钢液的反应形成的第三钢液成分、耐火材料的第一质量以及第二渣相成分；根据第四预设组元质量分数计算公式组以及第三钢液成分、接触面积参数、喷气压力、喷气流量、反应温度确定在空气对钢液的二次氧化反应影响下钢液中的氧元素质量占比；根据第五预设组元质量分数计算公式组计算夹杂物的上浮去除反应，以确定在上浮情况下的第二夹杂物成分和第三渣相成分；根据第三钢液成分和氧元素质量占比更新当前钢液成分，根据第二夹杂物成分更新当前夹杂物成分，根据第三渣相成分更新当前渣相成分，根据耐火材料的第一质量更新当前耐火材料质量。
在本公开的一种示例性实施例中，工艺参数还包括合金初始成分，计算模块902设置为：确定当前合金成分，在第一次计算时当前合金成分等于合金初始成分；根据第六预设组元质量分数计算公式组和当前合金成分、当前钢液成分确定第四钢液成分和第一合金成分；根据第一预设组元质量分数计算公式组以及第四钢液成分、当前渣相成分、当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分；根据第一合金成分更新当前合金成分。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括参数修正模块904，设置为：获取该组工艺参数对应的实际精炼过程采样结果，实际精炼过程采样结果包括多个时间点对应的实测钢液成分、实测夹杂物成分、实测渣相成分；根据实际精炼过程采样结果与钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线对应时间点上的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分的差值修正预设组元质量分数计算公式组的参数值。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括数值筛选模块905，设置为：获取多组工艺参数对应的钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；根据预设指标以及多组工艺参数对应的钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线确定优选工艺参数。
在本公开的一种示例性实施例中，曲线展示模块903设置为执行以下至少一种展示方式：展示钢液中各组元的质量分数随温度变化曲线；展示夹杂物中各组元的质量分数随温度变化曲线；展示渣相中各组元的质量分数随温度变化曲线；展示钢液中各组元的质量分数随气压变化曲线；展示夹杂物中各组元的质量分数随气压变化曲线；展示渣相中各组元的质量分数随气压变化曲线；展示熔质温度时序变化曲线。
由于装置900的各功能已在其对应的方法实施例中予以详细说明，本公开于此不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图10来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备1000。图10显示的电子设备1000仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，电子设备1000以通用计算设备的形式表现。电子设备1000的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1010、上述至少一个存储单元1020、连接不同系统组件(包括存储单元1020和处理单元1010)的总线1030。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1010执行，使得所述处理单元1010执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1010可以执行如图1中所示的步骤。
存储单元1020可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)10201和/或高速缓存存储单元10202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)10203。
存储单元1020还可以包括具有一组(至少一个)程序模块10205的程序/实用工具10204，这样的程序模块10205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线1030可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备1000也可以与一个或多个外部设备1100(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1000交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1000能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1050进行。并且，电子设备1000还可以通过网络适配器1060与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1060通过总线1030与电子设备1000的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1000使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。

Claims (10)

1.一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法，其特征在于，包括：
响应用户的数据输入消息获取工艺参数，所述工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；
根据所述工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；
响应来自用户的曲线查看指令，按所述曲线查看指令展示所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线。
2.如权利要求1所述的熔体成分分析方法，其特征在于，所述根据所述工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线包括：
根据所述钢液初始成分、所述夹杂物初始成分、所述渣相初始成分以及所述耐火材料初始质量确定体积参数，所述体积参数至少包括钢液体积、夹杂物体积、不同直径夹杂物的数量、渣相体积和耐火材料体积；
根据所述反应容器尺寸和所述体积参数确定接触面积参数，所述接触面积参数至少包括钢液与渣相的接触面积、钢液与夹杂物的接触面积、钢液与耐火材料的接触面积、耐火材料与渣相的接触面积；
将所述体积参数和所述接触面积参数带入所述预设组元质量分数计算公式组以确定多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分；
根据所述多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分确定所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线。
3.如权利要求2所述的熔体成分分析方法，其特征在于，所述将所述体积参数和所述接触面积参数带入所述预设组元质量分数计算公式组以确定多个时间点对应的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分包括：
确定当前钢液成分、当前渣相成分、当前夹杂物成分、当前耐火材料质量，在第一次计算时所述当前钢液成分、所述当前渣相成分、所述当前夹杂物成分、所述当前耐火材料质量分别等于所述钢液初始成分、所述渣相初始成分、所述夹杂物初始成分、所述耐火材料初始质量；
根据所述体积参数和所述接触面积参数确定所述当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数；
根据第一预设组元质量分数计算公式组以及所述当前钢液成分、所述当前渣相成分、所述当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分；
根据所述第一钢液成分以及所述当前夹杂物成分确定所述第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数；
根据第二预设组元质量分数计算公式组以及所述第一钢液成分、所述当前夹杂物成分、所述第一钢液成分对应的钢液-夹杂物界面上各组元的质量分数确定第二钢液成分和第一夹杂物成分；
根据第三预设组元质量分数计算公式组以及所述耐火材料当前质量确定由耐火材料向钢液以及渣相中的溶解以及耐火材料与钢液的反应形成的第三钢液成分、耐火材料的第一质量以及第二渣相成分；
根据第四预设组元质量分数计算公式组以及所述第三钢液成分、所述接触面积参数、所述喷气压力、所述喷气流量、所述反应温度确定在空气对钢液的二次氧化反应影响下钢液中的氧元素质量占比；
根据第五预设组元质量分数计算公式组计算夹杂物的上浮去除反应，以确定在上浮情况下的第二夹杂物成分和第三渣相成分；
根据所述第三钢液成分和所述氧元素质量占比更新所述当前钢液成分，根据所述第二夹杂物成分更新所述当前夹杂物成分，根据所述第三渣相成分更新所述当前渣相成分，根据所述耐火材料的第一质量更新所述当前耐火材料质量。
4.如权利要求3所述的熔体成分分析方法，其特征在于，所述工艺参数还包括合金初始成分，所述根据第一预设组元质量分数计算公式组以及所述当前钢液成分、所述当前渣相成分、所述当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定第一钢液成分和第一渣相成分包括：
确定当前合金成分，在第一次计算时所述当前合金成分等于所述合金初始成分；
根据第六预设组元质量分数计算公式组和所述当前合金成分、所述当前钢液成分确定第四钢液成分和第一合金成分；
根据所述第一预设组元质量分数计算公式组以及所述第四钢液成分、所述当前渣相成分、所述当前钢液成分对应的钢液-渣相界面上各组元的质量分数确定所述第一钢液成分和所述第一渣相成分；
根据所述第一合金成分更新所述当前合金成分。
5.如权利要求1所述的熔体成分分析方法，其特征在于，还包括：
获取该组工艺参数对应的实际精炼过程采样结果，所述实际精炼过程采样结果包括多个时间点对应的实测钢液成分、实测夹杂物成分、实测渣相成分；
根据所述实际精炼过程采样结果与所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线对应时间点上的钢液成分、夹杂物成分、渣相成分的差值修正所述预设组元质量分数计算公式组的参数值。
6.如权利要求1所述的熔体成分分析方法，其特征在于，还包括：
获取多组工艺参数对应的所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线；
根据预设指标以及所述多组工艺参数对应的所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线确定优选工艺参数。
7.如权利要求1所述的熔体成分分析方法，其特征在于，按所述曲线查看指令展示所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线包括以下方式中的至少一种：
展示钢液中各组元的质量分数随温度变化曲线；
展示夹杂物中各组元的质量分数随温度变化曲线；
展示渣相中各组元的质量分数随温度变化曲线；
展示钢液中各组元的质量分数随气压变化曲线；
展示夹杂物中各组元的质量分数随气压变化曲线；
展示渣相中各组元的质量分数随气压变化曲线；
展示熔质温度时序变化曲线。
8.一种用于钢包精炼过程的熔体成分分析装置，其特征在于，包括：
输入模块，设置为响应用户的数据输入消息获取工艺参数，所述工艺参数至少包括反应容器尺寸、反应时间、反应温度、喷气压力、喷气流量、钢液初始成分、夹杂物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始质量；
计算模块，设置为根据所述工艺参数以及预设组元质量分数计算公式组确定钢液组元质量分数时序变化曲线、夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及渣相组元质量分数时序变化曲线；
曲线展示模块，设置为响应来自用户的曲线查看指令，按所述曲线查看指令展示所述钢液组元质量分数时序变化曲线、所述夹杂物组元质量分数时序变化曲线以及所述渣相组元质量分数时序变化曲线。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；以及
耦合到所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1-7任一项所述的用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的用于钢包精炼过程的熔体成分分析方法。
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