CN112593047B - 一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法 - Google Patents

一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法，包括以下步骤：A)根据大数据分析建立模型，并根据模型进行计算以确定LF钢水中Mn成分初始值w；B)以所述Mn成分初始值w、Mn目标值为基础，根据数据统计以及模型建立，确定需要加入的合金种类以及加入量。本发明通过运用合金加入模型运用，解决了LF精炼钢水Mn成分精度低的问题，经生产实绩统计LF精炼钢水Mn成分精度(目标值±0.03％)合格率由60％提高至93％，同时降低低了生产成本。

Description

一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法
技术领域
本发明涉及钢水精炼技术领域，尤其涉及一种提高LF精炼钢水MN成分精度的方法。
背景技术
目前LF精炼钢水成分精度控制通常采用钢水初始成分化验，然后根据化验初始值进行合金化，该种方法通常因为钢水未经过精炼而取样会使得钢水取样成分偏差，同时因合金中杂质元素的相互影响，再者因过程分析系统与终点分析系统存在系统偏差，导致钢水终点成分与目标值偏差较大，从而使得钢水成分精度较低且生产成本增加。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种实现LF精炼钢水成分精准控制的方法，以解决当钢水尚未经过精炼时就得到准确的钢水成分精准值，从而避免因初始值不准确而导致终点成分精度低的问题。
有鉴于此，本申请提供了一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法，包括以下步骤：
A)根据大数据分析建立模型，并根据模型进行计算以确定LF钢水中Mn成分初始值w；
B)以所述Mn成分初始值w、Mn目标值为基础，根据数据统计以及模型建立，确定需要加入的合金种类以及加入量。
优选的，步骤A)中，所述模型确定的基础是LF钢水中Mn成分初始理论值w1和LF钢水中初始Mn成分化验值w2的大小。
优选的，所述模型具体为：
(A1)当w1﹥w2时；
A11)w1-w2偏差0.00～0.03％：w＝(w1+w2)/2；
A12)w1-w2偏差0.03～0.07％：
A121)w2≥w0中限值，不配加合金；
A122)w0下限值≤w2≤w0中限值时，不配加合金；
A123)w2<w0下限值且w1≤w0中限值，w＝(w1+w2)/2；
A124)w2<w0下限值且w1>w0中限值，不配加合金；
A13)w1-w2偏差大于0.07％，重新取样获取w2新值；
其中，w0为钢种Mn的判钢范围；
Figure BDA0002820671750000021
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure BDA0002820671750000022
Figure BDA0002820671750000023
钢钟Mn范围中值≤0.80％时，
Figure BDA0002820671750000024
取值95％；钢钟Mn范围中值>0.80％时，
Figure BDA0002820671750000025
取值98％；
w2为LF钢水中初始Mn成分化验值。
优选的，所述模型具体为：
(A2)当w1≤w2时；
A21)|w1-w2|偏差0.00～0.03％：w＝w2；
A22)|w1-w2|偏差0.03～0.07％：
A221)w2≤w0下限值，w＝w2+0.02％；
A222)w0下限值<w2≤w0中限值时，且(w0中限值-w1+w0中限值)>w0上限值，w＝w2+w0上限值-w0中限值；
A223)w0下限值<w2≤w0中限值时，且(w0中限值-w1+w0中限值)≤w0上限值，w＝w1；
A224)w2>w0中限值时，且w1≥w0下限值，不配加合金；
A225)w2>w0中限值时，且w1<w0下限值，w＝w1-w0中限值+w0下限值；
A23)|w1-w2|偏差大于0.07％，重新取样获取w2新值；
其中，w0为钢种Mn的判钢范围；
Figure BDA0002820671750000026
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure BDA0002820671750000027
Figure BDA0002820671750000028
钢钟Mn范围中值≤0.80％时，
Figure BDA0002820671750000029
取值95％；钢钟Mn范围中值>0.80％时，
Figure BDA00028206717500000210
取值98％；
w2为LF钢水中Mn成分化验值。
优选的，步骤B)中，所述模型的建立根据合金中C元素和P元素对钢水成分的影响来确定。
优选的，步骤B)中，所述模型的建立根据合金中C元素对钢水成分的影响来确定。
优选的，所述模型的建立具体为：
B1)当C初≥C判钢下限，选用中碳锰铁或金属锰，计算锰合金的加入量m，
Figure BDA0002820671750000031
P合金锰含量指金属锰锰含量或中碳锰铁锰含量；
B2)当C初≤C判钢下限，选用高碳锰铁，计算出高碳锰铁的加入量M，
Figure BDA0002820671750000032
然后验算：
Figure BDA0002820671750000033
Figure BDA0002820671750000034
B21)若C初+CX≤C判钢下限，选用高碳锰铁，计算加入量M，
Figure BDA0002820671750000035
Figure BDA0002820671750000036
B22)若C初+CX≤C判钢中限，选用高碳锰铁，计算加入量M，
Figure BDA0002820671750000037
Figure BDA0002820671750000038
B23)若C初+CX≥C判钢上限，选用高碳锰铁+金属锰搭配使其合金计算法则如下：令C增＝C判钢下限-C初；
高碳锰铁加入量
Figure BDA0002820671750000039
金属锰的加入量
Figure BDA00028206717500000310
Figure BDA00028206717500000311
其中，C初为LF钢水中初始C成分化验值；
H合金C含量为合金中的C含量；
J高碳锰铁锰含量为高碳锰铁锰含量，Q金属锰锰含量为金属锰锰含量；
Figure BDA00028206717500000312
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure BDA00028206717500000313
Figure BDA00028206717500000314
钢钟Mn范围中值≤0.80％时，
Figure BDA00028206717500000315
取值95％；钢钟Mn范围中值>0.80％时，
Figure BDA00028206717500000316
取值98％；
Figure BDA00028206717500000317
为C收得率，取值93％。
本申请提供了一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法，包括以下步骤：A)根据大数据分析，建立模型，并根据模型进行计算确定LF钢水中Mn成分初始值w；B)根据所述Mn成分初始值w、Mn目标值，根据数据统计以及模型建立确定需要加入的合金种类以及加入量。本申请运用模型判断，计算出准确的钢水成分初始值，同时考虑合金中杂质元素的相互影响，计算出经济合金种类及加入量；本发明通过运用合金加入模型运用，解决了LF精炼钢水Mn成分精度低的问题，经生产实绩统计LF精炼钢水Mn成分精度(目标值±0.03％)合格率由60％提高至93％，同时降低了生产成本。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于现有技术中钢水终点成分与目标值偏差大，使得钢水成分精度较低的问题，本发明实施例公开了一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法，该方法运用模型判断，计算出准确的经济合金种类和加入量。具体的，本申请提供了一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法，包括以下步骤：
A)根据大数据分析建立模型，并根据模型进行计算以确定LF钢水中Mn成分初始值w；
B)以所述Mn成分初始值w、Mn目标值为基础，根据数据统计以及模型建立，确定需要加入的合金种类以及加入量。
根据现有技术中LF精炼过程中，钢水中Mn成分化验值以及初始值来建立模型，并根据模型进行计算，以确定LF钢水中M你成分初始值w；在此过程中，模型的确定基础是LF钢水中Mn成分初始理论值w1和LF钢水中Mn成分化验值w2的大小，钢水中Mn成分初始理论值w1以及成分化验值w2受精炼过程中诸多因素的影响，在此基础上，所述模型具体为：
(A1)当w1﹥w2时；
A11)w1-w2偏差0.00～0.03％：w＝(w1+w2)/2；
A12)w1-w2偏差0.03～0.07％：
A121)w2≥w0中限值，不配加合金；
A122)w0下限值≤w2≤w0中限值时，不配加合金；
A123)w2<w0下限值且w1≤w0中限值，w＝(w1+w2)/2；
A124)w2<w0下限值且w1>w0中限值，不配加合金；
A13)w1-w2偏差大于0.07％，重新取样获取w2新值。
其中，w0为钢种Mn的判钢范围；
(A2)当w1≤w2时；
A21)|w1-w2|偏差0.00～0.03％：w＝w2；
A22)|w1-w2|偏差0.03～0.07％：
A221)w2≤w0下限值，w＝w2+0.02％；
A222)w0下限值<w2≤w0中限值时，且(w0中限值-w1+w0中限值)>w0上限值，w＝w2+w0上限值-w0中限值；
A223)w0下限值<w2≤w0中限值时，且(w0中限值-w1+w0中限值)≤w0上限值，w＝w1；
A224)w2>w0中限值时，且w1≥w0下限值，不配加合金；
A225)w2>w0中限值时，且w1<w0下限值，w＝w1-w0中限值+w0下限值；
A23)|w1-w2|偏差大于0.07％，重新取样获取w2新值；
其中，w0为钢种Mn的判钢范围；
Figure BDA0002820671750000051
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure BDA0002820671750000052
Figure BDA0002820671750000053
钢钟Mn范围中值≤0.80％时，
Figure BDA0002820671750000054
取值95％；钢钟Mn范围中值>0.80％时，
Figure BDA0002820671750000055
取值98％；
w2为LF钢水中Mn成分化验值。
根据上述规则，即可确定LF钢水中Mn成分初始值w，而上述值仅仅是钢水中Mn的初始值，而在实际生产中还需要最终的目标值，因此，需要根据初始值、目标值以及在精炼过程中影响因素来确定需要加入的合金钢种类以及具体加入量。本申请具体以上述Mn成分初始值w、Mn目标值为基础，根据数据统计以及模型建立，确定需要加入的合金种类以及加入量。上述模型的建立根据合金中C元素和P元素对钢水成分的影响来确定；在本申请中，主要根据合金中C元素对钢水成分的影响来确定。所述模型的建立具体为：
B1)当C初≥C判钢下限，选用中碳锰铁或金属锰，计算锰合金的加入量m，
Figure BDA0002820671750000056
Figure BDA0002820671750000057
B2)当C初≤C判钢下限，选用高碳锰铁，计算出高碳锰铁的加入量M，
Figure BDA0002820671750000058
Figure BDA0002820671750000061
B21)若C初+CX≤C判钢下限，选用高碳锰铁，计算加入量M，
Figure BDA0002820671750000062
Figure BDA0002820671750000063
B22)若C初+CX≤C判钢中限，选用高碳锰铁，计算加入量M，
Figure BDA0002820671750000064
Figure BDA0002820671750000065
B23)若C初+CX≥C判钢上限，选用高碳锰铁+金属锰搭配使其合金计算法则如下：令C增＝C判钢下限-C初；
高碳锰铁加入量
Figure BDA0002820671750000066
金属锰的加入量
Figure BDA0002820671750000067
Figure BDA0002820671750000068
其中，C初为LF钢水中初始C成分化验值；
H合金C含量为合金中的C含量；
J高碳锰铁锰含量为高碳锰铁锰含量，Q金属锰锰含量为金属锰锰含量；
Figure BDA0002820671750000069
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure BDA00028206717500000613
Figure BDA00028206717500000614
钢钟Mn范围中值≤0.80％时，
Figure BDA00028206717500000610
取值95％；钢钟Mn范围中值>0.80％时，
Figure BDA00028206717500000611
取值98％；
Figure BDA00028206717500000612
为C收得率，取值93％。
在上述过程中，通过相关的规则确定选用的钢种之后则即可根据相应的钢种的Mn判钢范围和上述的计算规则和计算公式计算出锰合金的加入量。本申请中所述判钢范围为客户要求的钢的成分范围，不同的钢种成分范围不同。
本发明为提供一种实现LF精炼钢水成分精准控制的方法，需要解决的技术问题是当钢水尚未经过精炼时就得到准确的钢水成分精准值，从而避免因初始值不准确而导致终点成分精度低的问题；由此，本申请提供了一种提高LF精炼钢水成分精度的方法，包括以下步骤：1)根据模型计算确定好初始选用值；2)根据初始选用值、目标值计算经济合金种类及加入量。本发明创造性运用模型判断，计算出准确的钢水成分初始值，同时考虑合金中杂质元素的相互影响，计算出经济合金种类及加入量。本发明通过运用合金加入模型运用，解决了LF精炼钢水Mn成分精度低的问题，经生产实绩统计LF精炼钢水Mn成分精度(目标值±0.03％)合格率由60％提高至93％，同时降低低了生产成本。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例：
钢种：590DP，Mn判钢范围：1.05～1.15％，C判钢范围：0.08～0.10％；
Figure BDA0002820671750000071
w2＝1.0％；
w1<w2，|w1-w2|＝0.01％，则w＝w2＝1.0％；
C初＝0.05％<0.08％，选用高碳锰铁，高碳锰铁加入量
Figure BDA0002820671750000072
Figure BDA0002820671750000073
Figure BDA0002820671750000074
C初+CX＝0.058％<0.08％，选用高碳锰铁，高碳锰铁加入量M＝321Kg。
实际加入321Kg高碳锰铁，最终钢水Mn含量1.09％，在目标Mn1.1％的±0.03％范围内，合格。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种提高LF精炼钢水Mn成分精度的方法，包括以下步骤：
A)根据大数据分析建立模型，并根据模型进行计算以确定LF钢水中Mn成分初始值w；
B)以所述Mn成分初始值w、Mn目标值为基础，根据数据统计以及模型建立，确定需要加入的合金种类以及加入量；
步骤A)中，所述模型确定的基础是LF钢水中Mn成分初始理论值w1和LF钢水中初始Mn成分化验值w2的大小；
所述模型具体为：
(A1)当w1﹥w2时；
A11)w1-w2偏差0.00～0.03％：w＝(w1+w2)/2；
A12)w1-w2偏差0.03～0.07％且≠0.03％：
A121)w2≥w0中限值，不配加合金；
A122)w0下限值≤w2≤w0中限值时，不配加合金；
A123)w2<w0下限值且w1≤w0中限值，w＝(w1+w2)/2；
A124)w2<w0下限值且w1>w0中限值，不配加合金；
A13)w1-w2偏差大于0.07％，重新取样获取w2新值；
其中，w0为钢种Mn的判钢范围；
Figure FDA0003697642520000011
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure FDA0003697642520000012
Figure FDA0003697642520000013
钢种Mn范围中值≤0.80％时，
Figure FDA0003697642520000014
取值95％；钢种Mn范围中值>0.80％时，
Figure FDA0003697642520000015
取值98％；
w2为LF钢水中初始Mn成分化验值；(A2)当w1≤w2时；
A21)|w1-w2|偏差0.00～0.03％：w＝w2；
A22)|w1-w2|偏差0.03～0.07％且≠0.03％：
A221)w2≤w0下限值，w＝w2+0.02％；
A222)w0下限值<w2≤w0中限值时，且(w0中限值-w1+w0中限值)>w0上限值，w＝w2+w0上限值-w0中限值；
A223)w0下限值<w2≤w0中限值时，且(w0中限值-w1+w0中限值)≤w0上限值，w＝w1；
A224)w2>w0中限值时，且w1≥w0下限值，不配加合金；
A225)w2>w0中限值时，且w1<w0下限值，w＝w1-w0中限值+w0下限值；
A23)|w1-w2|偏差大于0.07％，重新取样获取w2新值；
其中，w0为钢种Mn的判钢范围；
Figure FDA0003697642520000021
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure FDA0003697642520000022
Figure FDA0003697642520000023
钢种Mn范围中值≤0.80％时，
Figure FDA00036976425200000218
取值95％；钢种Mn范围中值>0.80％时，
Figure FDA0003697642520000024
取值98％；
w2为LF钢水中Mn成分化验值；
步骤B)中，所述模型的建立根据合金中C元素和P元素对钢水成分的影响来确定，所述模型的建立根据合金中C元素对钢水成分的影响来确定；
所述模型的建立具体为：
B1)当C初≥C判钢下限，选用中碳锰铁或金属锰，计算锰合金的加入量m，
Figure FDA0003697642520000025
P合金锰含量指金属锰锰含量或中碳锰铁锰含量；
B2)当C初＜C判钢下限，选用高碳锰铁，计算出高碳锰铁的加入量M，
Figure FDA0003697642520000026
然后验算：
Figure FDA0003697642520000027
Figure FDA0003697642520000028
B21)若C初+CX≤C判钢下限，选用高碳锰铁，计算加入量M，
Figure FDA0003697642520000029
Figure FDA00036976425200000210
B22)若C初+CX≤C判钢中限，选用高碳锰铁，计算加入量M，
Figure FDA00036976425200000211
Figure FDA00036976425200000212
B23)若C初+CX≥C判钢上限，选用高碳锰铁+金属锰搭配使其合金计算法则如下：令C增＝C判钢下限-C初；
高碳锰铁加入量
Figure FDA00036976425200000213
金属锰的加入量
Figure FDA00036976425200000214
Figure FDA00036976425200000215
其中，C初为LF钢水中初始C成分化验值；
H合金C含量为合金中的C含量；
J高碳锰铁锰含量为高碳锰铁锰含量，Q金属锰锰含量为金属锰锰含量；
Figure FDA00036976425200000216
为Mn收得率，w1为LF钢水中Mn成分初始理论值，
Figure FDA00036976425200000217
Figure FDA0003697642520000031
钢种Mn范围中值≤0.80％时，
Figure FDA0003697642520000032
取值95％；钢种Mn范围中值>0.80％时，
Figure FDA0003697642520000033
取值98％；
Figure FDA0003697642520000034
为C收得率，取值93％。
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