CN111899796A - 使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,包括以下步骤:1)整理输入信息和输出信息,输入信息为炼钢生产的基本数据,输出信息包括铁水、废钢、返回料和合金的配料含量;2)整理运算规则,通过运算规则可由输入信息获得输出信息;3)将运算规则转换为数学模型,再将数学模型转换为计算机模型,计算机模型包括若干运算程序;4)利用计算机模型自动计算得出炼钢生产的实际输出信息,炼钢生产的实际输出信息包括使用铁水、废钢、返回料和合金的配料含量。本发明的技术方案能够实现使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼钢铁技术领域,具体涉及一种使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法。
背景技术
定额是炼钢企业生产经营活动中,对人力、物力、财力的配备、利用和消耗以及获得的成果等方面所应遵守的标准或应达到的水平。定额成本是指在公司各工序正常运转情况下制造生产成品的成本,而不是指实际发生的成本。它为公司产品结构调整、合同评审接单和领导决策提供数据支撑。现有的定额成本核算,需要人员依靠手工计算和电子计算表格方式完成基础数据后,填入定额成本系统。存在的不足主要有人工核算定额成本不仅耗时长,还需要一定的相关工作检验,计算工作量大,易出错,而且单个项目出现变动时不易动态的调整。而且相比全新料配料,在使用返回料配料时,人工核算的难度更大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,能够实现自动配料,可以完成整个定额成本的自动配料的基础数据,且可以体现出配料的一致性、准确性、降低工作人员的操作难度。
为了实现上述目的,本发明提供一种适用于电炉、AOD、VOD、转炉、连铸和模铸的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,具体的技术方案如下:
一种使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,包括以下步骤:
1)整理输入信息和输出信息,输入信息为炼钢生产的基本数据,输出信息包括铁水、废钢、返回料和合金的配料含量;
2)整理运算规则,通过运算规则可由输入信息获得输出信息;
3)将运算规则转换为数学模型,再将数学模型转换为计算机模型,计算机模型包括若干运算程序;
4)利用计算机模型自动计算得出炼钢生产的实际输出信息,炼钢生产的实际输出信息包括使用铁水、废钢、返回料和合金的配料含量。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤1)中,炼钢生产的基本数据包括炼钢生产线、特殊工装信息、炼钢牌号、炼钢标准、特殊的配料规则、元素的目标成分、制定的返回料信息。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤2)中,所述运算规则可分为工装规则、返回料规则、配料规则多种子运算规则,所述工装规则包括特殊工装对元素含量的影响,所述返回料规则包括返回料种类选择和返回料添加比例,所述配料规则包括根据常量数据生成合金配料量公式及元素成分增长公式,并确定合金优先级。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤2)中,所述常量数据为至少一条炼钢生产线数据,每条炼钢生产线数据包括钢铁料耗与金属料耗的对应关系、特殊工装对元素含量的影响、返回料基表、返回料元素收得率基表、控碳余量、元素基表、合金配料系数、合金品位基表、合金收得率基表、精炼前残余有用元素的合金初始值。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤2)中,所述合金配料量由如下公式计算,
返回料带来M元素成分增量公式如下:
返回料带来M元素成分增量=返回料中M合金成分×返回料添加比例×装炉量÷合金配料系数×100×合金收得率;
除返回料之外的M元素添加目标成分公式如下:
除返回料之外的M元素添加目标成分=M元素原目标成分-返回料中M元素成分增量,M是指某一元素,
M合金配料量=除返回料之外的M元素添加目标成分×合金配料系数÷M合金品位÷合金收得率,M是指某一元素。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤2)中,所述元素成分增长公式如下,
M元素成分增长=M合金配料量÷合金配料系数×M合金品位×合金收得率,公式(2),M是指某一元素。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤2)中,确定合金优先级的基本原则包括:
第一种合金的优先级大于第二种合金的优先级和第三种合金的优先级,
其中:第一种合金是指只影响主元素、且该主元素不受其他合金添加影响的合金;第二种合金是指影响多个元素的合金,影响多个元素的合金是指除影响主元素外还影响其他元素的合金;第三种合金是指多个合金影响同一元素的合金;同品类合金考虑按照价格优先的原则,低价格的优先级高于高价格的优先级。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤3)中,所述数学模型用于描述元素和与元素对应的合金和返回料的选用关系,所述数学模型的内容包括:
除返回料之外的M元素添加目标成分的计算公式、M元素成分增长公式、M合金配料量公式、元素的基本平衡数学公式、合金与返回料的相互影响、合金与合金的相互影响、合金和元素的相互影响。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,在步骤3)中,元素的基本平衡数学公式是指设定元素临界值常数,根据元素选择临界条件,然后列出元素选择的分段方程,由分段方程得出合金的用量。
进一步地,在上述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法中,高Cr合金、低Cr合金和微Cr合金的基本平衡数学公式如下:
高Cr合金简称高Cr、低Cr合金简称低Cr、微Cr合金简称微Cr;
元素的目标成分中的C含量和Cr含量的比值表示为C/Cr,在C/Cr的值中选择x1、x2、x3作为临界值常数,其中x1>x2>x3;
当C/Cr大于等于x1时,全部用高Cr;
当C/Cr介于x1-x2之间,需要求解方程:
高Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr含量;高Cr涨C+低Cr涨C=C含量;
高Cr涨Cr=(Cr目标值×x2-C目标值)÷(x2-x1);低Cr涨Cr=(Cr目标值×x1-C目标值)÷(x1-x2)
当C/Cr等于x2时,全部用低Cr;
当C/Cr介于x2-x3之间,需要求解方程:
微Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr含量;微Cr涨C+低Cr涨C=C含量;
低Cr涨Cr=(Cr目标值×x3-C目标值)÷(x3-x2);微Cr涨Cr=(Cr目标值×x2-C目标值)÷(x2-x3);
当C/Cr小于x3时,全部用微Cr。
本发明的技术方案能够实现使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料,理解实际的返回料添加过程,并能将其转换为有效的数学模型,再将数学模型转换为计算机模型,完成整个定额成本的自动配料的基础数据。且可以体现出配料的一致性、准确性、降低相关工作人员的难度。该计算机建模采用白盒模型,从系统实现的立场建模,得到合金构成或炼钢内部过程/程序的模型。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1是本发明使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法的运算(白盒模型)构架示意图。
图2是本发明炼钢合金过程自动配料的运算规则示意图。
图3是输入元素目标值形成的基础运算构建示意图。
图4是因为受到工装规则、返回料规则等运算规则影响后重建的运算构架示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上,本领域的技术人员将清楚,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可在本发明中进行修改和变型。例如,示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例,以产生又一个实施例。因此,所期望的是,本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
如图1-图4所示,根据本发明的实施例,提供了一种使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,包括以下步骤:
1)整理输入信息和输出信息,输入信息为炼钢生产的基本数据,
炼钢生产的基本数据包括炼钢生产线、特殊工装信息(AOD、VOD)、炼钢牌号、炼钢标准、特殊的配料规则、元素的目标成分、制定的返回料信息。制定的返回料信息包括返回料种类和返回料添加比例等。
如低钛铬铁、低碳铬铁,它们的铬含量和碳含量基本一样,但是钢中要求钛含量不能太高时,配料需要选择低钛铬铁,这些属于特殊的配料规则。
特殊的配料规则还有:海绵钛和钛铁都是Ti的添加元素,但是当遇到特殊冶炼方式时,初始合金钛铁会转换为海绵钛进行添加。
输出信息为铁水、废钢、返回料、合金等的配料含量。
配料系统输出的是配料,钢铁原料除铁水、废钢外,还可以包括软铁、生铁等。
合金的种类很多,这里是泛指。合金原料如:硅铁、铬铁、锰铁、硅锰、铝线、铝粒等。当然根据成分不同还有专门的叫法:硅锰合金FeMn68Si18、高碳铬铁FeCr55C10、低碳铬铁FeCr55C0.5等。
2)整理运算规则,通过运算规则可由输入信息获得输出信息。
运算规则包括根据常量数据生成合金配料量公式及元素成分增长公式,并确定合金优先级。运算规则包括常量数据的整理、返回料种类选择和返回料添加比例、计算公式、合金优先级。合金优先级是指运算时选用的顺序(优先级别)。
运算规则可分为工装规则、返回料规则、配料规则等多种子运算规则,每种子运算规则为采用运算规则将多种输入元素形成合金n配料的过程。
工装规则包括有运算规则A1、运算规则A2、……、运算规则An等多个运算规则。工装规则涉及特殊工装(AOD、VOD)对元素含量的影响。
返回料规则包括有运算规则B1、运算规则B2、……、运算规则Bn等多个运算规则。返回料规则涉及返回料种类选择和返回料添加比例。
配料规则包括有运算规则C1、运算规则C2、……、运算规则Cn等多个运算规则。配料规则涉及根据指定常量数据生成合金配料量公式及元素成分增长公式,并确定合金的基础运算优先级别。
所述常量数据为至少一条炼钢生产线数据,每条炼钢生产线数据包括钢铁料耗与金属料耗的对应关系、特殊工装(AOD、VOD)对元素含量的影响、返回料基表、返回料元素收得率基表、控碳余量、元素基表、合金配料系数、合金品位基表、合金收得率基表、精炼前残余有用元素(Cr、Ni等)的合金初始值、及其他需要获取的基础数据。
其中,合金品位基表是合金与组成元素品位的二维矩阵表;合金收得率基表是合金与元素收得率组成的二维矩阵表,合金品位基表与合金收得率基表两表格式相同,如表1所示。
表1合金品位基表或合金收得率基表
序号 | 元素 | 合金1 | 合金2 | 合金3 | …… |
1 | C | ||||
2 | Mn | ||||
3 | Si | ||||
4 | P | ||||
5 | S | ||||
6 | …… |
返回料基表是返回料与组成元素品位的二维矩阵表,如表2所示,一般回收元素为可回收元素:Ni、Mo、W、Cr、V、Cu、Co等。
表2返回料基表
序号 | 原料名称 | 原料批号 | 回收元素C | 回收元素Ni | 回收元素Mo | …… |
1 | 模具钢1 | |||||
2 | 模具钢2 | |||||
3 | 不锈钢1 | |||||
4 | 不锈钢2 | |||||
5 | 高温合金1 | |||||
6 | …… |
返回料元素收得率基表是合金与组成元素收得率的二维矩阵表,如表3所示,原料大类根据元素回收率归类,可以根据实际情况进行细分或汇总。
表3返回料元素收得率基表
返回料种类选择和返回料添加比例根据下述原则确定:
I根据输入信息(成分目标值)选择返回料种类、批号。优先查找同钢种返回料,如返回料库中没有同钢种返回料,推荐近似钢种返回料。
同钢种返回料可由步骤3)中的计算机模型自动添加,而其他类型返回料的添加需要人工手动选择。
II人工确认和修改返回料种类、批号是否符合实际配料逻辑,并确认返回料配料添加比例。
III根据返回料批号,读取表2和表3中的返回料元素信息,再根据配料添加比例计算返回料带来M元素成分增量,
返回料带来M元素成分增量=返回料中M合金成分×返回料添加比例×装炉量÷合金配料系数×100×合金收得率。
计算公式包括除返回料之外的M元素添加目标成分的计算公式、某一元素配料量的计算公式、某一元素成分增长公式、元素的基本平衡数学公式:
除返回料之外的M元素添加目标成分的计算公式如下,
除返回料之外的M元素添加目标成分=M元素原目标成分-返回料中M元素成分增量,公式(1),M是指某一元素。
某一元素配料量公式如下,
M合金配料量=除返回料之外的M元素添加目标成分×合金配料系数÷M合金品位÷M合金收得率,公式(2),M是指某一元素。
某一元素成分增长公式如下,
M元素成分增长=M合金配料量÷合金配料系数×M合金品位×合金收得率,公式(3),M是指某一元素;
关于钢铁料耗与金属料耗的关系,可以用钢铁料耗=f(金属料耗)来表示,做为函数f(),可以是线性函数,也可以是多元方程,比如钢铁料耗=1050kg-金属料耗。
确定合金优先级的基本原则包括:
第一种合金的优先级大于第二种合金的优先级和第三种合金的优先级,
其中:第一种合金是指只影响主元素、且该主元素不受其他合金添加影响的合金;
第二种合金是指影响多个元素的合金,影响多个元素的合金是指除影响主元素外还影响其他元素的合金;
第三种合金是指多个合金影响同一元素的合金;
比如,硅锰类合金含有Si、Mn两种元素,硅锰类合金的优先级高于硅铁类合金的优先级、硅锰类合金的优先级也高于锰铁类合金的优先级。
同品类合金考虑按照价格优先的原则,低价格的优先级高于高价格的优先级;
需要综合评估后确认合金计算的初始优先级。
合金的基础运算优先级如表2所示。
表1返回料和合金优先级
上表中,元素1、元素2指的是优先级为1的合金对应的元素,优先级1高于优先级5,即在选用时,选用顺序依次为优先级1、优先级2、优先级3、优先级4、优先级5。举个例子:Ni元素可以选用Ni板,Ni板几乎没有杂质和伴生元素,所以Ni板的优先级肯定是1级。
3)将运算规则转换为数学模型,再将数学模型转换为计算机模型;计算机模型包括若干运算程序;涉及同钢种返回料运算程序、其他返回料运算程序、每一种元素对应一个或者多个合金运算程序。
将运算规则转换为数学模型,数学模型用于描述元素和与元素对应的合金和返回料的选用关系。数学模型的内容包括:除返回料之外的M元素添加目标成分的计算公式、M元素成分增长公式、M合金配料量公式、元素的基本平衡数学公式、合金与返回料的相互影响、合金与合金的相互影响、合金和元素的相互影响。利用计算机语言将数学模型逻辑转换成计算机模型。
元素的基本平衡数学公式是指设定元素临界值常数,根据元素选择临界条件,然后列出元素选择的分段方程,由分段方程得出合金的用量。数学模型涉及元素为Mn、Cr、Si、S、Al、Ti、B。
举例:以C与Cr的关联计算为例说明数学模型和计算机模型。
以常用的三种铬合金:高Cr合金(简称高Cr)、低Cr合金(简称低Cr)和微Cr合金(简称微Cr)描述基本平衡数学公式:因铬合金的碳含量不一样,采购价格不一样,在某些情况中,C元素的含量单独使用高Cr或者低Cr无法获得最优解,而直接使用微Cr明显不经济、成本太大。所以只有确认临界条件,才能转换成计算机模型供计算机自动选择。
设元素临界值常数:
元素的目标成分中的C含量和Cr含量的比值表示为C/Cr,在C/Cr的值中选择x1、x2、x3作为临界值常数,其中x1>x2>x3。
高Cr选择的临界值x1、低Cr选择的临界值x2、微Cr选择的临界值x3;
元素的目标成分中:C/Cr≥x1时,配料时选用单一高Cr合金可满足要求;
元素的目标成分中:x2<C/Cr<x1时,配料时选用高Cr合金和低Cr合金可满足要求;
元素的目标成分中:C/Cr=x2时,配料时选用单一低Cr合金可满足要求;
元素的目标成分中:x3<C/Cr<x2时,配料时选用低Cr合金和微Cr合金可满足要求;
元素的目标成分中:C/Cr≤x3时,配料时选用单一微Cr合金可满足要求;
上述对三种铬合金的选择方案,能够在满足元素目标成分要求的前提下,将成本降至最低。C/Cr的比值与选择三种铬合金的关系如表3所示。
表2C/Cr比与铬合金的选择关系
C/Cr | >=x1 | x2-x1 | =x2 | x3-x2 | <=x3 |
高Cr | √ | √ | |||
低Cr | √ | √ | √ | ||
微Cr | √ | √ |
根据表3可以列出分段方程选择高Cr合金、低Cr合金和微Cr合金,也即Cr合金的数学模型。其中,高Cr涨Cr的意思是高Cr合金提供的Cr元素的值,高Cr涨C的意思是高Cr合金提供的C元素的值,其他简写的含义类推。
当C/Cr大于等于x1时,全部用高Cr;
当C/Cr介于x1-x2之间,需要求解方程:高Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr含量;高Cr涨C+低Cr涨C=C含量;
当C/Cr等于x2时,全部用低Cr;
当C/Cr介于x2-x3之间,需要求解方程:微Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr含量;微Cr涨C+低Cr涨C=C含量;
当C/Cr小于x3时,全部用微Cr。
当C/Cr介于x1-x2之间时,既需要高Cr合金也需要低Cr合金,当C/Cr介于x1-x2之间的公式演示合金的分配关系如下:
高Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr目标值;高Cr涨C+低Cr涨C=C目标值
推导:
高Cr涨Cr×x1=高Cr涨C;低Cr涨Cr×x2=低Cr涨C
推导:
高Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr目标值;高Cr涨Cr×x1+低Cr涨Cr×x2=C目标值
推导:
高Cr涨Cr=(Cr目标值×x2-C目标值)÷(x2-x1);低Cr涨Cr=(Cr目标值×x1-C目标值)÷(x1-x2)
类推:当C/Cr介于x2-x3之间时,既需要低Cr合金也需要微Cr合金,当C/Cr介于x2-x3之间的公式演示合金的分配关系如下:
低Cr涨Cr=(Cr目标值×x3-C目标值)÷(x3-x2);微Cr涨Cr=(Cr目标值×x2-C目标值)÷(x2-x3)。
其他元素也有临界值,多个元素如同多元方程,y1、y2、y3……yn=f(x1、x2、x3……xn),x是元素目标值,y是选用合金的量,选用合金要求最优解。
上述公式(即数学模型)再转换成计算机模型,即得高Cr合金、低Cr合金和微Cr合金的运算程序。计算机模型进行自动运行判断该加入哪种返回料、哪种合金,每种返回料、每种合金各加入多少。如图1和图2所示,图1是本发明使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法的运算(白盒模型)构架示意图,图2是本发明使用返回料配料的炼钢合金过程自动配料的运算规则示意图,图2是构思,图1是构思的结果。图2是说明如何通过人工计算变成自动计算。现有技术中,输入信息->人工计算->输出信息。本申请中将人工计算变成自动计算,需要建模,具体过程为:输入信息->整理人工计算规则转换为数学模型->数学模型逻辑转换为计算机模型,计算机模型实现自动计算->输出信息。图1呈现的是自动计算的结构。图1中由输入信息经过工装规则、返回料规则、配料规则等多种子运算规则等得到输出信息,返回料规则涉及同钢种返回料运算规则、返回料1运算规则、返回料2运算规则等。利用计算机语言即可将数学模型逻辑转换为计算机模型。比如:“当C/Cr大于等于x1时,全部用高Cr;”转换为计算机语言的伪代码是:“IF C/Cr>=x1,高Cr=Cr元素目标成分×合金配料系数÷高Cr合金品位÷高Cr合金收得率”,即能够得出高Cr合金的添加量。
特殊合金选用指定,特殊合金不适用于上述元素的基本平衡数学公式。特殊合金选用指定是因某些钢种不会按照常规配料的原则去选取合金,这类特殊合金的指定使得配料更加合理和满足实际应用,但会改变合金优先级和元素的基本平衡数学公式。如某类钢只允许添加金属锰、或者某类钢只允许添加低钛合金等,这些都会改变合金优先级和元素的基本平衡数学公式。
比如某些钢种正常的合金配入是普通硅铁,而当要求Ti≤某个临界值的时候,合金配入就是高纯硅铁(不能用普通硅铁)。这里说的特殊合金选用指定就是说当Ti≤某个临界值时,配入合金需选用高纯硅铁。特殊合金选用指定通常是更贵的合金。如使用金属Cr、金属Si、金属Mn等,都相应的比Cr合金、Si合金、Mn合金要特殊。不能在普通冶炼就选用更贵的合金,这样会增加成本。
4)利用计算机模型自动计算得出炼钢生产的实际输出信息。
炼钢生产的实际输出信息包括使用铁水、废钢、返回料和合金的配料含量。
如图3和图4所示,根据输入信息(元素1、元素2、元素3、元素4、元素5、元素6、……),利用计算机模型自动计算,得出炼钢生产的实际输出信息(合金1、合金2、合金3、合金4、合金5、返回料1、返回料2、……),炼钢生产的实际输出信息还包括铁水、废钢等的配料含量。
如图4所示,输入的时候同钢种返回料没有添加量,而输出的时候有,这是因为计算机模型内的运算程序自动计算了。其中合金1、合金2、合金4没有使用运算程序是因为,返回料添加后,理论上这三个合金的添加量变成了0(当然实际应用时为0的可能很小)。
得到炼钢生产的实际输出信息,实现了使用返回料配料的炼钢合金化过程自动化配料。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
理解实际的返回料添加过程,并能将其转换为有效的数学模型,再将数学模型转换为计算机模型。该计算机模型采用白盒模型,从系统实现的立场建模,得到返回料、合金构成或炼钢内部过程/程序的模型。能够实现炼钢合金化过程自动配料,完成整个定额成本的自动配料的基础数据。且可以体现出配料的一致性、准确性、降低相关工作人员的难度。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)整理输入信息和输出信息,输入信息为炼钢生产的基本数据,输出信息包括铁水、废钢、返回料和合金的配料含量;
2)整理运算规则,通过运算规则可由输入信息获得输出信息;
3)将运算规则转换为数学模型,再将数学模型转换为计算机模型,计算机模型包括若干运算程序;
4)利用计算机模型自动计算得出炼钢生产的实际输出信息,炼钢生产的实际输出信息包括使用铁水、废钢、返回料和合金的配料含量。
2.根据权利要求1所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,
在步骤1)中,炼钢生产的基本数据包括炼钢生产线、特殊工装信息、炼钢牌号、炼钢标准、特殊的配料规则、元素的目标成分、制定的返回料信息。
3.根据权利要求1所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,
在步骤2)中,所述运算规则可分为工装规则、返回料规则、配料规则多种子运算规则,
所述工装规则包括特殊工装对元素含量的影响,
所述返回料规则包括返回料种类选择和返回料添加比例,
所述配料规则包括根据常量数据生成合金配料量公式及元素成分增长公式,并确定合金优先级。
4.根据权利要求3所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,
在步骤2)中,所述常量数据为至少一条炼钢生产线数据,每条炼钢生产线数据包括钢铁料耗与金属料耗的对应关系、特殊工装对元素含量的影响、返回料基表、返回料元素收得率基表、控碳余量、元素基表、合金配料系数、合金品位基表、合金收得率基表、精炼前残余有用元素的合金初始值。
5.根据权利要求3所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,在步骤2)中,所述合金配料量由如下公式计算,
返回料带来M元素成分增量公式如下:
返回料带来M元素成分增量=返回料中M合金成分×返回料添加比例×装炉量÷合金配料系数×100×合金收得率;
除返回料之外的M元素添加目标成分公式如下:
除返回料之外的M元素添加目标成分=M元素原目标成分-返回料中M元素成分增量,M是指某一元素,
M合金配料量=除返回料之外的M元素添加目标成分×合金配料系数÷M合金品位÷合金收得率,M是指某一元素。
6.根据权利要求3所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,在步骤2)中,所述元素成分增长公式如下,
M元素成分增长=M合金配料量÷合金配料系数×M合金品位×合金收得率,公式(2),M是指某一元素。
7.根据权利要求3所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,在步骤2)中,确定合金优先级的基本原则包括:
第一种合金的优先级大于第二种合金的优先级和第三种合金的优先级,
其中:第一种合金是指只影响主元素、且该主元素不受其他合金添加影响的合金;
第二种合金是指影响多个元素的合金,影响多个元素的合金是指除影响主元素外还影响其他元素的合金;
第三种合金是指多个合金影响同一元素的合金;
同品类合金考虑按照价格优先的原则,低价格的优先级高于高价格的优先级。
8.根据权利要求1所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,
在步骤3)中,所述数学模型用于描述元素和与元素对应的合金和返回料的选用关系,所述数学模型的内容包括:
除返回料之外的M元素添加目标成分的计算公式、M元素成分增长公式、M合金配料量公式、元素的基本平衡数学公式、合金与返回料的相互影响、合金与合金的相互影响、合金和元素的相互影响。
9.根据权利要求8所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,
在步骤3)中,元素的基本平衡数学公式是指设定元素临界值常数,根据元素选择临界条件,然后列出元素选择的分段方程,由分段方程得出合金的用量。
10.根据权利要求9所述的使用返回料配料的炼钢合金化过程自动配料方法,其特征在于,
高Cr合金、低Cr合金和微Cr合金的基本平衡数学公式如下:
高Cr合金简称高Cr、低Cr合金简称低Cr、微Cr合金简称微Cr;
元素的目标成分中的C含量和Cr含量的比值表示为C/Cr,在C/Cr的值中选择x1、x2、x3作为临界值常数,其中x1>x2>x3;
当C/Cr大于等于x1时,全部用高Cr;
当C/Cr介于x1-x2之间,需要求解方程:
高Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr含量;高Cr涨C+低Cr涨C=C含量;
高Cr涨Cr=(Cr目标值×x2-C目标值)÷(x2-x1);低Cr涨Cr=(Cr目标值×x1-C目标值)÷(x1-x2)
当C/Cr等于x2时,全部用低Cr;
当C/Cr介于x2-x3之间,需要求解方程:
微Cr涨Cr+低Cr涨Cr=Cr含量;微Cr涨C+低Cr涨C=C含量;
低Cr涨Cr=(Cr目标值×x3-C目标值)÷(x3-x2);微Cr涨Cr=(Cr目标值×x2-C目标值)÷(x2-x3);
当C/Cr小于x3时,全部用微Cr。
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