CN115730186A - 一种炼钢转炉出钢温度计算方法 - Google Patents

一种炼钢转炉出钢温度计算方法 Download PDF

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杜林�
孙群
苏建铭
王一名
王华东
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Abstract

本发明涉及一种炼钢转炉出钢温度计算方法，将转炉出钢温度划分为m个温度区间，统计出各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数,计算各温度区间内的后工序精炼调整温度的概率、各温度区间内的控制上限和控制下限、温度区间内的温度指数，获取温度指数最小值，炼钢转炉按照计算出的温度指数最小值所对应的温度区间出钢。本发明的优点是：通过各个温度区间内的控制上限和控制下限直观体现出钢温度波动大小；通过各个温度区间内的温度指数体现最佳温度区间；计算出最佳出钢温度区间，使后工序的温度调节范围最小。

Description

一种炼钢转炉出钢温度计算方法
技术领域
本发明涉及一种炼钢转炉出钢温度计算方法。
背景技术
转炉冶炼的后工序通常采用加入废钢的方式降低温度或者采用物理化学的方式升高温度，废钢中的氧化铁进入钢水造成钢水的二次氧化，会生成细小夹杂物难以上浮，废钢表面附着的细小沙尘进入钢水中带入外来夹杂，最终影响钢材的质量；物理升温费用高，化学升温过程中铝氧升温产生的氧化铝容易造成钢水的污染，影响钢水的质量。
要保证后工序的生产质量，对炼钢生产过程中的出钢温度控制水平提出了更严格的要求，钢水温度必须控制在狭窄范围内，才能减少转炉冶炼的后工序温度调节，专利公布号CN 109857067 B公开的“一种大数据环境下的炼钢多工序温度协调控制系统及方法”，在生产过程中效果不理想。
发明内容
为了解决背景技术提出的技术问题，本发明的目的是提供一种炼钢转炉出钢温度计算方法，周期统计生产数据，计算出各温度区间内的控制上限和控制下限值，可以直观体现出钢温度波动大小,通过各温度区间内的温度指数找到最佳温度区间，使得炼钢转炉出钢温度控制在最佳温度区间，实现减小后工序温度调节。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种炼钢转炉出钢温度计算方法，包括如下步骤：
步骤1，将转炉出钢温度划分为m个温度区间，统计出各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数；
步骤2，根据步骤1的统计数据：各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数，计算各温度区间内的后工序精炼调整温度的概率；
步骤3，根据步骤2中的各温度区间的后工序精炼调整温度的概率和步骤1中的各温度区间内的转炉生产炉数，计算各温度区间内的控制上限和控制下限；
步骤4，根据步骤2中的各温度区间的后工序精炼调整温度的概率和步骤3中的各温度区间内的控制上限和控制下限，计算各温度区间内的温度指数；
步骤5，根据步骤4中的各温度区间内的温度指数，获取温度指数最小值；
炼钢转炉按照计算出的温度指数最小值所对应的温度区间出钢。
步骤1中m个温度区间内的温度差值相同。
步骤2中各温度区间的后工序精炼调整温度的概率的计算式为：
Figure BDA0003941807030000021
式①中，Hm为各温度区间内的后工序精炼升温罐数，Cm为各温度区间内的后工序精炼降温罐数，nm为各温度区间内的转炉生产炉数，
Figure BDA0003941807030000022
为各温度区间内的后工序精炼调整温度的概率。
步骤3中各温度区间内的控制上限UCLm和控制下限LCLm的计算式分别为：
Figure BDA0003941807030000023
Figure BDA0003941807030000024
式②中，UCLm为各温度区间内的控制上限；式③中，LCLm为各温度区间内的控制下限。
步骤4中各温度区间内的温度指数Tm的计算式为：
Figure BDA0003941807030000025
式④中，Tm各温度区间内的温度指数。
步骤5中温度指数最小值Tx的计算式为：
Tx＝min{T,Tm} ⑤
式⑤中，Tx为温度指数最小值。
步骤1中各温度区间内的转炉生产炉数nm、后工序精炼升温罐数Hm、后工序精炼降温罐数Cm单位均为个。
各温度区间内的转炉生产炉数nm小于20时，不及参与步骤2-5计算。
步骤1中统计出的各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数均按照周期统计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.参与计算的参数实现量化；
2.通过各温度区间内的控制上限和控制下限直观体现出钢温度波动大小；
3.通过各温度区间内的温度指数获取最佳温度区间；
4.通过最佳出钢温度区间，缩小后工序的温度调节范围，节约成本。
附图说明
图1是本发明的计算方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
见图1，一种炼钢转炉出钢温度计算方法，转炉出钢温度从1610℃开始到1640℃结束，划分六个温度区间，六个温度区间内的温度均间隔5℃，统计一周时间内(此处的周也可为天或者是月，也可以是生产周期时间)的各温度区间内的转炉生产炉数nm(nm<20时不进行计算)，后工序精炼升温罐数Hm、后工序精炼降温罐数Cm，如表1所示。
表1：
序号 温度，℃ 炉数n<sub>m</sub> 升温罐数H<sub>m</sub> 降温罐数C<sub>m</sub>
1 [1610,1615) 10 5 0
2 [1615,1620) 25 17 0
3 [1620,1625) 67 36 1
4 [1625,1630) 68 30 2
5 [1630,1635) 65 18 3
6 [1635,1640) 56 9 9
第1个温度区间的炉数nm<20，不参与计算；
各温度区间的后工序精炼调整温度的概率
Figure BDA0003941807030000031
的计算式为：
Figure BDA0003941807030000032
第2-6个温度区间的后序精炼调整温度计算结果为：
Figure BDA0003941807030000033
各温度区间内的控制上限UCLm和控制下限LCLm的计算式分别为：
Figure BDA0003941807030000034
Figure BDA0003941807030000041
第2-6个温度区间的控制上限和控制下限的计算结果为：
UCL2＝0.960，UCL3＝0.734，UCL4＝0.652，UCL5＝0.497，UCL6＝0.509；LCL2＝0.400，LCL3＝0.370，LCL4＝0.289，LCL5＝0.149，LCL6＝0.134。
各温度区间内的温度指数Tm的为计算式：
Figure BDA0003941807030000042
第2-6个温度区间内的温度指数的计算结果为：T2＝0.21，T3＝0.07，T4＝0.06，T5＝0.04，T6＝0.05。
通过各温度区间内的控制上限UCLm和控制下限LCLm的差值体现出钢温度波动大小，计算最佳温度区间引入温度区间的波动情况，原因在于划分温度区间为人为划分，过程中有可能引起误差，如果所计算温度区间波动过大，该区间内的过高或过低的温度有可能属于临近区间的值，例如上文中的P5＞P6，T5＜T6，其中区间6中温度较低部分的数值有可能属于区间5；温度区间内的控制上限UCLm和控制下限LCLm的差值乘以该温度区间内的后工序精炼调整温度的概率
Figure BDA0003941807030000043
为了获得最佳温度区间，应同时取较低的
Figure BDA0003941807030000044
和Tm，由于Tm为人为划分，有可能出现误差的可能性大，故加大Tm的权重，将
Figure BDA0003941807030000045
与(UCLm-LCLm)相乘。
根据各温度区间内的温度指数Tm的计算结果来获取温度指数最小值Tx，计算温度指数最小值Tx的计算式：Tx＝min{T,Tm}
第2-6个温度区间内的温度指数的计算结果为：Tx＝{T2,…T6}＝T5，T5对应温度区间为[1630℃,1635℃)。
炼钢转炉按照温度指数最小值T5所对应的温度区间[1630℃,1635℃)出钢。
【实施例2】
转炉按照温度区间[1630℃,1635℃)出钢，实际出钢温度1631℃，后工序精炼未调整温度。出钢温度情况见下表。
序号 温度，℃ 炉数n<sub>m</sub> 升温罐数H<sub>m</sub> 降温罐数C<sub>m</sub>
1 [1610,1615) 10 5 0
2 [1615,1620) 25 17 0
3 [1620,1625) 67 36 1
4 [1625,1630) 68 30 2
5 [1630,1635) 66 18 3
6 [1635,1640) 56 9 9
按照实施例1，计算Tm，转炉按Tm计算的温度区间结果控制出钢温度。
本发明使参与计算的参数实现量化；通过各个温度区间内的控制上限和控制下限直观体现出钢温度波动大小；通过各个温度区间内的温度指数体现最佳温度区间；计算出最佳出钢温度区间，使后工序的温度调节范围最小。

Claims (9)

1.一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将转炉出钢温度划分为m个温度区间，统计出各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数；
步骤2，根据步骤1的统计数据：各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数，计算各温度区间内的后工序精炼调整温度的概率；
步骤3，根据步骤2中的各温度区间的后工序精炼调整温度的概率和步骤1中的各温度区间内的转炉生产炉数，计算各温度区间内的控制上限和控制下限；
步骤4，根据步骤2中的各温度区间的后工序精炼调整温度的概率和步骤3中的各温度区间内的控制上限和控制下限，计算各温度区间内的温度指数；
步骤5，根据步骤4中的各温度区间内的温度指数，获取温度指数最小值；
炼钢转炉按照计算出的温度指数最小值所对应的温度区间出钢。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤1中所述的m个温度区间内的温度差值相同。
3.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤2中所述的各温度区间的后工序精炼调整温度的概率的计算式为：
Figure FDA0003941807020000011
式①中，Hm为各温度区间内的后工序精炼升温罐数，Cm为各温度区间内的后工序精炼降温罐数，nm为各温度区间内的转炉生产炉数，
Figure FDA0003941807020000012
为各温度区间内的后工序精炼调整温度的概率。
4.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤3中所述的各温度区间内的控制上限UCLm和控制下限LCLm的计算式分别为：
Figure FDA0003941807020000013
Figure FDA0003941807020000014
式②中，UCLm为各温度区间内的控制上限；式③中，LCLm为各温度区间内的控制下限。
5.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤4中所述的各温度区间内的温度指数Tm的计算式为：
Figure FDA0003941807020000021
式④中，Tm各温度区间内的温度指数。
6.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤5中所述的温度指数最小值Tx的计算式为：
Tx＝min{T,Tm} ⑤
式⑤中，Tx为温度指数最小值。
7.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤1中所述的各温度区间内的转炉生产炉数nm、后工序精炼升温罐数Hm、后工序精炼降温罐数Cm单位均为个。
8.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，所述的各温度区间内的转炉生产炉数nm小于20时，不及参与步骤2-5计算。
9.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉出钢温度计算方法，其特征在于，步骤1中所述的统计出的各温度区间内的转炉生产炉数、后工序精炼升温罐数、后工序精炼降温罐数均按照周期统计。
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