CN113549811B - 一种炼钢合金配加方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，为了降低合金配加成本，具体是一种炼钢合金配加方法，包括：A、根据钢种的判钢P上限选择金属配Mn；B、经步骤A后若Mn达到目标值，Si未达到目标值，则使用硅铁配Si至目标值；若Si达到目标值，Mn未达到目标值，则判断判钢C中限是否≤0.10％，若是，则使用中碳锰铁配Mn至目标值，若否，则使用高碳锰铁配Mn至目标值；C、经步骤B后，如果判钢C中限≤0.15％，使用中碳铬铁配Cr至目标值；如果0.15％<判钢C中限<0.25％且判钢Cr中限≥1.0％，则首先使用约定量的中碳铬铁配Cr，配置后若Cr未达目标值则用高碳铬铁配Cr至目标值；如果判钢C中限≥0.25％，则全部使用高碳铬铁配Cr至目标值。采用上述方式降低了合金配加成本。

Description

一种炼钢合金配加方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体是一种炼钢合金配加方法。
背景技术
转炉出钢都要进行脱氧合金化操作，现有技术在进行合金配加时依据的原则为：凡是钢种判钢P上限≤0.020%，判钢Mn上限≥0.8%就全部使用使用金属锰配Mn，判钢C中限<0.25%时，全部使用中碳铬铁配Cr。采用这种方式进行合金配加时由于判断条件范围较大，造成合金配加成本高。另外，所述判钢是指钢的化学成分、工艺符合技术要求，可以判定为合格品，例如，判钢P是指对磷元素是否满足要求进行判断。
发明内容
为了降低合金配加成本，本发明提供了一种炼钢合金配加方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种炼钢合金配加方法，包括：
步骤A、根据钢种的判钢P上限选择金属配Mn；
步骤B、经步骤A后若Mn达到目标值，Si未达到目标值，则使用硅铁配Si至目标值；
若Si达到目标值，Mn未达到目标值，则判断判钢C中限是否≤0.10%，若是，则使用中碳锰铁配Mn至目标值，若否，则使用高碳锰铁配Mn至目标值；
步骤C、经步骤B后，如果判钢C中限≤0.15%，使用中碳铬铁配Cr至目标值；如果0.15%<判钢C中限<0.25%且判钢Cr中限≥1.0%，则首先使用约定量的中碳铬铁配Cr，配置后若Cr未达目标值则用高碳铬铁配Cr至目标值；如果判钢C中限≥0.25%，则全部使用高碳铬铁配Cr至目标值。
进一步地，所述步骤A具体为：
若钢种的判钢P上限≤0.015%，则全部使用金属锰配Mn至目标值；否则，
若钢种的判钢P上限≤0.020%且判钢Mn上限≥1.0%，则首先使用预设量的金属锰配Mn，配置后若Mn未达目标值则使用硅锰合金配Mn；否则，
使用硅锰合金配Mn。
进一步地，所述预设量最多为1吨。
进一步地，所述目标值为：若元素的判钢下限为0，则该元素的目标值为0；若判钢上限-判钢下限≤0.12%，则该元素的目标值为判钢中限减0.02%；否则元素的目标值为判钢中限减0.08%。
进一步地，如果判钢Si中限在0.1%~0.2%之间，则Si的目标值不低于0.16%；如果判钢Mn中限在0.15%~0.24%之间，则Mn的目标值不低于0.17%。
进一步地，所述步骤C中约定量最多为1吨。
进一步地，使用计算机计算统计完成步骤A~步骤C所需的合金种类及其数量。
进一步地，还包括步骤D、人工确认合金种类及其数量是否正确。
本发明相比于现有技术具有的有益效果是：根据不同的判断条件选择不同的合金进行配加，减少高成本合金的使用量，从而达到降低成本的需求。此外，设定了具体的元素配加目标值，该目标值既可以使钢种满足质量要求，又能使成本相对较低。
附图说明
图1为炼钢合金配加方法流程图；
图2为钢种成分表。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。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，一种炼钢合金配加方法，包括：
步骤A、根据钢种的判钢P上限选择金属配Mn；
步骤B、经步骤A后若Mn达到目标值，Si未达到目标值，则使用硅铁配Si至目标值；
若Si达到目标值，Mn未达到目标值，则判断判钢C中限是否≤0.10%，若是，则使用中碳锰铁配Mn至目标值，若否，则使用高碳锰铁配Mn至目标值；
步骤C、经步骤B后，如果判钢C中限≤0.15%，使用中碳铬铁配Cr至目标值；如果0.15%<判钢C中限<0.25%且判钢Cr中限≥1.0%，则首先使用约定量的中碳铬铁配Cr，配置后若Cr未达目标值则用高碳铬铁配Cr至目标值，约定量最多为1吨；如果判钢C中限≥0.25%，则全部使用高碳铬铁配Cr至目标值。
具体的，所述步骤A具体为：
若钢种的判钢P上限≤0.015%，则全部使用金属锰配Mn至目标值；否则，
若钢种的判钢P上限≤0.020%且判钢Mn上限≥1.0%，则首先使用预设量的金属锰配Mn，配置后若Mn未达目标值则使用硅锰合金配Mn，预设量最多为1吨；否则，
使用硅锰合金配Mn。
所述目标值为：若元素的判钢下限为0，则该元素的目标值为0；若判钢上限-判钢下限≤0.12%，则该元素的目标值为判钢中限减0.02%；否则元素的目标值为判钢中限减0.08%。
另外，如果判钢Si中限在0.1%~0.2%之间，则Si的目标值不低于0.16%；如果判钢Mn中限在0.15%~0.24%之间，则Mn的目标值不低于0.17%。
优选的，使用计算机计算统计完成步骤A~步骤C所需的合金种类及其数量。
进一步的，还包括步骤D、人工确认合金种类及其数量是否正确。
以典型钢种齿轮钢（20CrMnTiH）配Mn、Si、Cr的吨钢成本为例进行说明，钢种成分如图2所示，采用现有技术进行合金配加时，由于钢种判钢P上限≤0.020%，判钢Mn上限≥0.8%，则全部使用金属锰配Mn，由于判钢C中限<0.25%，则全部使用中碳铬铁配Cr。则配Mn、Si、Cr的吨钢成本为：
金属锰成本：[(0.8%+1.10%)/2-0.04%]/90%/98%*11429=117.92（元/吨钢），其中(0.8%+1.10%)/2表示判钢Mn中限，0.04%为半钢残余Mn量，90%为Mn元素在钢水中的收得率，98%为金属锰中的Mn含量，11429为金属锰单价（元/吨）。
中碳铬铁成本：[(1.05%+1.25%)/2-0.03%]/95%/55%*8210=175.98（元/吨钢），其中(1.05%+1.25%)/2表示判钢Cr中限，0.03%为半钢残余Cr量，95%为Cr元素在钢水中的收得率，55%为中碳铬铁中的Cr含量，8210为中碳铬铁单价（元/吨）。
硅铁成本：(0.20%+0.35%)/2/85%/74%*5341=23.35（元/吨钢），其中(0.20%+0.35%)/2表示判钢Si中限，85%为Si元素在钢水中的收得率，74%为硅铁合金中的Si含量，5341为硅铁合金单价（元/吨）。
采用本申请的方法进行合金配加时，由于判钢Mn上限为1.1%，故使用硅锰合金配锰，经上述步骤后，若Mn达到目标值，Si未达到目标值，则使用硅铁配Si至目标值；若Si达到目标值，Mn未达到目标值，则判断判钢C中限是否≤0.10%，若是，则使用中碳锰铁配Mn至目标值，若否，则使用高碳锰铁配Mn至目标值；由于0.15%<判钢C中限<0.25%且Cr中限≥1.0%，故使用1吨中碳铬铁，其余用高碳铬铁配Cr。则配Mn、Cr的吨钢成本为：
硅锰合金成本：[(0.8%+1.1%)/2-0.04%]/90%/68%*6290=93.53（元/吨钢）其中，(0.8%+1.1%)/2表示判钢Mn中限，0.04%表示半钢残余Mn量，90%表示Mn元素在钢水中的收得率，68%为硅锰合金的Mn含量，6290为金属锰单价（元/吨）
铬铁成本：1/130*8210+（（(1.05%+1.25%)/2-0.03%）/95%/55%-1/130）*5972=145.23（元/吨钢）其中，1/130为1吨中碳铬铁的吨钢消耗（吨/吨钢），8210为中碳铬铁单价（元/吨），(1.05%+1.25%)/2为判钢Cr中限，0.03%为半钢残余Cr量，95%为Cr元素在钢水中的收得率，55%为中碳、高碳铬铁中的Cr含量，5972为中碳铬铁单价（元/吨）。
硅铁成本：
{(0.20%+0.35%)/2-[(0.8%+1.1%)/2-0.04%]/90%/68%*18%*85%}*85%/74%*5341=2.91（元/吨钢）其中(0.20%+0.35%)/2为判钢Si中限，(0.8%+1.1%)/2为判钢Mn中限，0.04%为半钢残余Mn量，90%为Mn元素在钢水中的收得率，68%为硅锰合金的Mn含量，18%为硅锰合金的Si含量，85%为Si元素在钢水中的收得率，74%为硅铁合金中的Si含量，5341为硅铁合金单价（元/吨）。
从以上计算可以看出，同一钢种，使用本申请的方法计算的锰合金降低成本24.39元/吨钢，降低铬铁成本30.76元/吨钢，硅铁成本降低20.44元/吨钢。

Claims (5)

1.一种炼钢合金配加方法，其特征在于，包括：
步骤A、根据钢种的判钢P上限选择金属配Mn；
步骤B、经步骤A后若Mn达到目标值，Si未达到目标值，则使用硅铁配Si至目标值；
若Si达到目标值，Mn未达到目标值，则判断判钢C中限是否≤0.10%，若是，则使用中碳锰铁配Mn至目标值，若否，则使用高碳锰铁配Mn至目标值；
步骤C、经步骤B后，如果判钢C中限≤0.15%，使用中碳铬铁配Cr至目标值；如果0.15%<判钢C中限<0.25%且判钢Cr中限≥1.0%，则首先使用约定量的中碳铬铁配Cr，配置后若Cr未达目标值则用高碳铬铁配Cr至目标值；如果判钢C中限≥0.25%，则全部使用高碳铬铁配Cr至目标值；
所述步骤A具体为：
若钢种的判钢P上限≤0.015%，则全部使用金属锰配Mn至目标值；否则，
若钢种的判钢P上限≤0.020%且判钢Mn上限≥1.0%，则首先使用预设量的金属锰配Mn，配置后若Mn未达目标值则使用硅锰合金配Mn；否则，
使用硅锰合金配Mn；
所述步骤A中预设量最多为1吨；步骤C中约定量最多为1吨。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢合金配加方法，其特征在于，所述目标值为：若元素的判钢下限为0，则该元素的目标值为0；若判钢上限-判钢下限≤0.12%，则该元素的目标值为判钢中限减0.02%；否则元素的目标值为判钢中限减0.08%。
3.根据权利要求2所述的一种炼钢合金配加方法，其特征在于，如果判钢Si中限在0.1%~0.2%之间，则Si的目标值不低于0.16%；如果判钢Mn中限在0.15%~0.24%之间，则Mn的目标值不低于0.17%。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种炼钢合金配加方法，其特征在于，使用计算机计算统计完成步骤A~步骤C所需的合金种类及其数量。
5.根据权利要求4所述的一种炼钢合金配加方法，其特征在于，还包括步骤D、人工确认合金种类及其数量是否正确。
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