CN116579670B - 热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法和系统，涉及钢铁冶金技术领域。包括：根据热态精炼渣的精炼参数，计算待回收精炼渣的实际硫容量；根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及待回收精炼渣中的实际硫容量，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算；当待回收精炼渣的评级为预设等级时，对待回收精炼渣进行回收，否则，进入下一步；根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，分别计算不回收精炼渣和回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量；分别计算不回收精炼渣和回收精炼渣时所需的补加渣料量；计算对待回收精炼渣进行回收的经济效益值；在经济效益值大于预设效益值的情况下，对待回收精炼渣进行回收。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法。
背景技术
绿色低碳是钢铁工业的主要发展趋势之一。2022年我国粗钢产量达到10.13亿吨，产生超过1.6亿吨钢渣，钢渣有效利用率仅为35%左右，未被利用的钢渣不仅占用土地还给生态环境带来了较大隐患。因此，开展钢渣循环利用对钢铁行业的绿色低碳发展具有重大意义。钢渣含有大量的金属铁、氧化钙、以及氧化镁等可利用组分，并且液态钢渣温度为1400-1600°C，具有大量的余热。若能对钢渣进行热态循环利用，将产生巨大的经济效益和社会效益。
热态精炼渣（钢渣的主要形式）返回精炼炉进行再利用是回收精炼渣最为经济有效的措施。例如，专利CN 202010239300.0公开了一种热态铸余渣回收利用的节能减排方法，通过对热态铸余渣回收可行性分析、流程设计、回收工序点利弊分析、工艺标准制定、工艺操作制定、回收后的效果分析等进行全面的梳理和总结，制定出了一套切实可行的热态铸余渣回收利用方法。CN201610506141.X公开了一种LF炉液态精炼渣在热态钢包内回收利用的短流程方法。文章《LF 精炼渣的热态循环利用研究》、《LF炉精炼废渣循环利用的研究进展》和《新天钢LF炉精炼渣循环利用生产实践》等从热力学、动力学和生产实践等不同角度论述了钢渣热态循环利用的基础理论和工业应用，简单给出了不同炉次回收精炼渣的规则，即回收利用不超过3次或者分阶段回收不同重量的精炼渣。
综上，通过文献调研，已有公开资料中判断精炼渣是否可以回收利用的方法仍然比较粗略，没有综合考虑待回收精炼渣的性质、目标钢种的最优渣系、脱硫要求和回收耗时等因素，这导致对于待回收精炼渣进行回收的经济效益评估不准确，回收的精炼渣无法起到最佳的再利用效果，并且在未对待回收精炼渣进行回收的经济效益值进行准确评估的情况下贸然回收精炼渣甚至反而会浪费资源。
发明内容
有鉴于此，在详细分析生产需求和已有技术资料的基础上，本发明提出了一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法和系统，旨在解决现有技术存在的没有综合考虑待回收精炼渣的性质、目标钢种的最优渣系、脱硫要求和回收耗时等因素，导致对于待回收精炼渣进行回收的经济效益评估不准确，回收的精炼渣无法起到最佳的再利用效果的技术问题。
本发明提供了一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法，包括：
S1：根据热态精炼渣的精炼参数，计算待回收精炼渣的实际硫容量；
S2：根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及待回收精炼渣中的实际硫容量，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算；
S3：当待回收精炼渣的评级为预设等级时，对待回收精炼渣进行回收，否则，进入下一步；
S4：根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算不回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量；
S5：在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量和最佳的回收精炼渣量；
S6：分别计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量；
S7：根据不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量，计算对待回收精炼渣进行回收的经济效益值；
S8：在经济效益值大于预设效益值的情况下，按照最佳的回收精炼渣量对待回收精炼渣进行回收。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：
在本发明中，根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及待回收精炼渣中的实际硫容量，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算，当待回收精炼渣的评级为预设等级时，对待回收精炼渣直接进行回收。而如果没有达到预设等级时，则会在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，分别计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量，进而评估对待回收精炼渣进行回收的经济效益值，在经济效益值大于预设效益值的情况下，按照最佳的回收精炼渣量对待回收精炼渣进行回收。本发明综合考虑待回收精炼渣的性质、目标钢种的最优渣系、脱硫要求和回收耗时等因素，提升了对精炼渣进行回收的经济效益评估的准确性，使得回收的精炼渣起到最佳的再利用效果，精准指导钢铁生产的热态精炼渣回收利用，助力钢铁工艺绿色低碳发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法的流程示意图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本发明实施例提供的一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法的流程示意图。
本发明实施例提供的一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法，包括：
S1：根据热态精炼渣的精炼参数，计算待回收精炼渣的实际硫容量。
其中，精炼参数包括硫分配比、钢水硫含量、硫含量、温度、钢液中S的活度系数和钢液中O的活度等。
具体而言，可以以硫分配比定义式为基础，根据待回收精炼渣的成分含量和相应钢种的钢水成分含量，得到其实际硫容量计算模型。
其中，硫分配比是用于描述钢水中硫元素在钢液和渣中分配比例的指标。在炼钢过程中，硫是一个有害元素，需要尽可能从钢水中去除。硫分配比可以帮助炼钢工程师评估硫在钢水和渣之间的分配情况，进而指导脱硫操作和优化冶炼工艺。
在一种可能的实施方式中，S1具体包括子步骤S101至S104：
S101：获取热态精炼渣的硫分配比L S ：
其中，w[S]表示钢水硫含量，w(S)表示渣中硫含量，L S表示硫分配比。
S102：根据硫分配比L S 计算实际硫容量C S ，硫分配比L S 与实际硫容量C S 的之间的关系式如下：
其中，T表示温度，f s表示钢液中S的活度系数，C S 表示实际硫容量，a [O]表示钢液中O的活度。
具体地，对于铝脱氧钢，存在如下关系：
(2. 11-15)
(2. 11-16)
(2. 11-17)
其中，K为铝脱氧反应的平衡常数；为标准吉布斯自由能，；/>为Al2O3活度；a [Al]为钢液中铝活度；f [Al]为铝活度系数，可由Wagner模型计算得出。多元渣系/>不易测定，利用Ohta和Suito在1600℃下的表达式计算活度，如式（2. 11-18）。
(2. 11-18)
针对四元渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO，将利用式（2. 11-18）计算的和式（2.11-17）计算的a [Al]代入式（2. 11-16），得出a [O]，钢液中硫活度系数，可由Wagner模型计算得出。
待回收精炼渣对应的钢液中元素的成分含量和1600℃下钢液中元素的活度相互作用系数，根据式（2. 11-19）计算元素亨利活度系数，根据式（2. 11-20）计算活度。
(2. 11-19)
(2. 11-20)
将计算得到的Ls、a [O]、fs、代入到S102的公式中即可得出Cs。
S103：获取热态精炼渣中的成分含量和温度，采用多元线性回归的方法，得到热态精炼渣中的成分含量、温度T与实际硫容量C S 之间的线性关系，建立实际硫容量计算模型：
其中， (%CaO)表示待回收精炼渣中CaO含量，(%SiO2)表示待回收精炼渣中SiO2含量，(%MgO)表示待回收精炼渣中MgO含量，(%Al2O3)表示待回收精炼渣中Al2O3含量，T表示温度，a表示常数项，b表示CaO含量的权重系数，c表示SiO2含量的权重系数，d表示MgO含量的权重系数，e表示Al2O3含量的权重系数，f表示温度的权重系数。
可选地，a取值0.013401，b取值0.00002996，c取值0.000262，d取值0.000197，e取值0.00001963，f取值0.000007288。
需要说明的是，采用多元线性回归的方法建立热态精炼渣中的成分含量、温度T与实际硫容量C S 之间的线性关系，可以通过已知的热态精炼渣成分含量和温度来预测实际硫容量，提供了一种快速而准确的方法来评估待回收精炼渣的实际硫容量，而无需进行实际的硫容量测试。并且，多元线性回归模型可以捕捉到成分含量和温度对实际硫容量的复杂关系，提供更精确的预测结果。通过增加更多的因变量和优化模型参数，可以进一步提高模型的预测能力和精确度。
S104：通过实际硫容量计算模型计算待回收精炼渣的实际硫容量。
S2：根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及待回收精炼渣中的实际硫容量，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算。
在一种可能的实施方式中，S2具体包括子步骤S201和S202：
S201：获取回收待回收精炼渣所需时间t 1和精炼站允许等待时间t 2。
在一种可能的实施方式中，S201具体为：通过实际生产钢包调度和浇次计划安排获取回收待回收精炼渣所需时间t 1和精炼站允许等待时间t 2。
其中，钢包调度是确定每个钢包在炼钢生产过程中的使用时间和顺序的计划。通过钢包调度，可以确定待回收精炼渣的所需时间，具体可以包括从钢包开始炼钢操作到冶炼结束的时间。浇次计划安排用于确定钢液的浇注顺序、浇注时间和浇注量。根据浇次计划安排，可以估计待回收精炼渣的所需时间。
其中，精炼站等待时间是指待回收精炼渣在精炼站等待回收处理的时间。根据炼钢车间的生产情况、精炼站的处理能力和调度安排，可以确定精炼站允许等待时间。精炼站等待时间需要考虑到精炼站的闲置时间和处理其他工艺需要的时间。
S202：根据回收待回收精炼渣所需时间t 1、精炼站允许等待时间t 2以及待回收精炼渣中的实际硫容量Cs，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算，建立待回收精炼渣的评级标准：
其中，t 1表示回收待回收精炼渣所需时间，t 2表示精炼站允许等待时间，CS(临)表示对待回收精炼渣进行回收的硫容量临界值。
可选地，结合现场实际工况，CS(临)取2.0E-04。
S3：当待回收精炼渣的评级为预设等级时，对待回收精炼渣进行回收，否则，进入下一步。
其中，预设等级可以是优或良。
在一种可能的实施方式中，S3具体包括子步骤S301和S302：
S301：当待回收精炼渣的评级为优或者良时，对待回收精炼渣进行回收。
S302：当待回收精炼渣的评级为中或者差时，等待后续步骤的判断，以确定是否进行回收。
需要说明的是，通过对待回收精炼渣进行评级，只有评级达到预设等级的精炼渣才会被回收，从而确保回收资源的质量和价值。这样可以提高资源的利用效率，避免对低价值或不合格的精炼渣进行回收，节约成本和资源。有助于提高资源利用效率，优化生产流程，提高产品质量，并降低环境风险。
S4：根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算不回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量。
其中，净空高度是指新钢包中液态钢与顶部的空间高度。在脱硫过程中，通过向钢液中加入脱硫剂（例如石灰、氧化钙等）以吸收钢液中的杂质和硫等有害元素。净空高度可以影响脱硫剂的添加量和覆盖层的设计，对脱硫效果和操作安全都有一定的影响。
其中，钢种脱硫要求是指在钢铁生产中，对特定钢种所要求的脱硫程度。不同的钢种可能有不同的脱硫要求，例如要求达到特定硫含量水平或特定的脱硫效率。钢种脱硫要求可以根据产品的质量标准、工艺要求以及最终应用领域来确定。
在一种可能的实施方式中，S4具体为：根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算不回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量M：
（5）
其中，w[S]0表示初始钢水中硫的质量百分比，w[S]1表示冶炼目标钢水硫的质量百分比，Gm表示钢水质量，LS表示硫分配比，M表示不回收精炼渣时所需渣量，w(S)c表示转炉下渣中硫的质量百分比，Mc表示转炉下渣质量。
需要说明的是，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算不回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量，可以确定在不回收精炼渣的情况下，为达到目标钢水硫含量的要求，需要投入的渣料量。有助于精确控制脱硫过程中的渣料投入，保证脱硫效果和钢液质量的稳定性。
S5：在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量和最佳的回收精炼渣量。
其中，最优渣系成分含量是指在脱硫过程中，用于回收精炼渣的渣料的理想成分含量。通过对回收精炼渣的分析和优化，确定最佳的渣料成分含量，可以提高回收渣料的利用效率和脱硫效果。
需要说明的是，根据最优渣系成分含量确定最佳的回收精炼渣量，是为了在回收过程中达到最佳的脱硫效果和渣料利用率。通过分析和优化回收精炼渣的成分含量和投入量，可以最大程度地减少废渣产生，提高资源利用效率，并降低环境污染。
在一种可能的实施方式中，S5具体为：S501：在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量M1和最佳的回收精炼渣量Mh：
其中，w[S]0表示初始钢水中硫的质量百分比，w[S]1表示冶炼目标钢水硫的质量百分比，Gm表示钢水质量，LS表示硫分配比，M1表示当回收精炼渣时所需渣量，Mh表示回收的精炼渣量，w(S)h表示回收的精炼渣中硫的质量百分比，w(S)c表示转炉下渣中硫的质量百分比，Mc表示转炉下渣质量。
S6：分别计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量。
在一种可能的实施方式中，S6具体包括子步骤S601和S602：
S601：计算回收精炼渣时所需的补加渣料量M 2：
。
S602：计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量M 3：
。
S7：根据不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量，计算对待回收精炼渣进行回收的经济效益值。
其中，经济效益值可以包括节省的添加料量成本和电费成本。
在一种可能的实施方式中，S7具体包括子步骤S701至S705：
S701：计算精炼渣回收利用所节约的添加料量：
S702：计算当回收精炼渣时补加渣料熔炼所需电量：
其中，Q表示熔化单位渣料所需的热量。
S703：计算当不回收精炼渣时补加渣料熔炼所需电量：
S704：计算精炼渣回收利用所节约的电量：
S705：计算精炼渣回收利用所带来的经济效益值E：
其中，p 1表示添加料单价，p 2表示电费单价。
需要说明的是，通过计算经济效益值，可以对回收精炼渣的操作进行经济性评估。这可以帮助决策者了解回收精炼渣的成本节约和电费节约的具体数值，从而对回收方案进行比较和选择。从而实现成本降低、资源利用和能源效率的提高。
S8：在经济效益值大于预设效益值的情况下，按照最佳的回收精炼渣量对待回收精炼渣进行回收。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：
在本发明中，根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及待回收精炼渣中的实际硫容量，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算，当待回收精炼渣的评级为预设等级时，对待回收精炼渣直接进行回收。而如果没有达到预设等级时，则会在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，分别计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量，进而评估对待回收精炼渣进行回收的经济效益值，在经济效益值大于预设效益值的情况下，按照最佳的回收精炼渣量对待回收精炼渣进行回收。本发明综合考虑待回收精炼渣的性质、目标钢种的最优渣系、脱硫要求和回收耗时等因素，提升了对精炼渣进行回收的经济效益评估的准确性，使得回收的精炼渣起到最佳的再利用效果，精准指导钢铁生产的热态精炼渣回收利用，助力钢铁工艺绿色低碳发展。
在实际应用过程中，如表1所示，表1示出了SPHC钢种在实施本发明后的实验结果。
表1 本发明实施后的实验结果
实施例2
本发明提供的一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估系统可以实现上述实施例1中的热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法的步骤和效果，为避免重复，本发明不再赘述。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：
在本发明中，根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及待回收精炼渣中的实际硫容量，对待回收精炼渣进行回收价值的评级估算，当待回收精炼渣的评级为预设等级时，对待回收精炼渣直接进行回收。而如果没有达到预设等级时，则会在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，分别计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量，进而评估对待回收精炼渣进行回收的经济效益值，在经济效益值大于预设效益值的情况下，按照最佳的回收精炼渣量对待回收精炼渣进行回收。本发明综合考虑待回收精炼渣的性质、目标钢种的最优渣系、脱硫要求和回收耗时等因素，提升了对精炼渣进行回收的经济效益评估的准确性，使得回收的精炼渣起到最佳的再利用效果，精准指导钢铁生产的热态精炼渣回收利用，助力钢铁工艺绿色低碳发展。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)
1.一种热态精炼渣回收利用的经济效益计算和可行性评估方法，其特征在于，包括：
S1：根据热态精炼渣的精炼参数，计算待回收精炼渣的实际硫容量；
所述S1具体包括：
S101：获取热态精炼渣的硫分配比L S ：
；
其中，w[S]表示钢水硫含量；w(S)表示渣中硫含量；L S表示硫分配比；
S102：根据所述硫分配比L S 计算实际硫容量C S ，所述硫分配比L S 与所述实际硫容量C S 的之间的关系式如下：
；
其中，T表示温度；f s表示钢液中S的活度系数；C S 表示实际硫容量；a [O]表示钢液中O的活度；
S103：获取热态精炼渣中的成分含量和温度，采用多元线性回归的方法，得到热态精炼渣中的成分含量、温度T与所述实际硫容量C S 之间的线性关系，建立实际硫容量计算模型：
；
其中， (%CaO)表示待回收精炼渣中CaO含量；(%SiO2)表示待回收精炼渣中SiO2含量；(%MgO)表示待回收精炼渣中MgO含量；(%Al2O3)表示待回收精炼渣中Al2O3含量；T表示温度；a表示常数项；b表示CaO含量的权重系数；c表示SiO2含量的权重系数；d表示MgO含量的权重系数；e表示Al2O3含量的权重系数；f表示温度的权重系数；
S104：通过所述实际硫容量计算模型计算所述待回收精炼渣的实际硫容量；
S2：根据回收精炼渣所需时间、精炼站允许等待时间以及所述待回收精炼渣中的实际硫容量，对所述待回收精炼渣进行回收价值的评级估算；
S3：当所述待回收精炼渣的评级为预设等级时，对所述待回收精炼渣进行回收，否则，进入下一步；
S4：根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算不回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量；
S5：在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量和最佳的回收精炼渣量；
S6：分别计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量；
S7：根据不回收精炼渣时所需的补加渣料量和回收精炼渣时所需的补加渣料量，计算对所述待回收精炼渣进行回收的经济效益值；
S8：在所述经济效益值大于预设效益值的情况下，按照最佳的回收精炼渣量对所述待回收精炼渣进行回收。
2.根据权利要求1所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S2具体包括：
S201：获取回收所述待回收精炼渣所需时间t 1和精炼站允许等待时间t 2；
S202：根据回收所述待回收精炼渣所需时间t 1、精炼站允许等待时间t 2以及所述待回收精炼渣中的实际硫容量Cs，对所述待回收精炼渣进行回收价值的评级估算，建立所述待回收精炼渣的评级标准：；
其中，t 1表示回收所述待回收精炼渣所需时间；t 2表示精炼站允许等待时间；CS(临)表示对所述待回收精炼渣进行回收的硫容量临界值。
3.根据权利要求2所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S201具体为：
通过实际生产钢包调度和浇次计划安排获取所述回收所述待回收精炼渣所需时间t 1和所述精炼站允许等待时间t 2。
4.根据权利要求2所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S3具体包括：
S301：当所述待回收精炼渣的评级为优或者良时，对所述待回收精炼渣进行回收；
S302：当所述待回收精炼渣的评级为中或者差时，等待后续步骤的判断，以确定是否进行回收。
5.根据权利要求1所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S4具体为：
根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算不回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量M：
（5）
其中，w[S]0表示初始钢水中硫的质量百分比；w[S]1表示冶炼目标钢水硫的质量百分比；Gm表示钢水质量；LS表示硫分配比；M表示不回收精炼渣时所需渣量；w(S)c表示转炉下渣中硫的质量百分比；Mc表示转炉下渣质量。
6.根据权利要求5所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S5具体为：
S501：在最优渣系成分含量下，根据新钢包的净空高度以及钢种脱硫要求，计算回收精炼渣时新钢包脱硫所需渣量M1和最佳的回收精炼渣量Mh：
；
其中，M1表示当回收精炼渣时所需渣量；Mh表示回收的精炼渣量；w(S)h表示回收的精炼渣中硫的质量百分比。
7.根据权利要求6所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S6具体包括：
S601：计算回收精炼渣时所需的补加渣料量M 2：
；
S602：计算不回收精炼渣时所需的补加渣料量M 3：
。
8.根据权利要求7所述的可行性评估方法，其特征在于，所述S7具体包括：
S701：计算精炼渣回收利用所节约的添加料量：
；
S702：计算当回收精炼渣时补加渣料熔炼所需电量：
；
其中，Q表示熔化单位渣料所需的热量；
S703：计算当不回收精炼渣时补加渣料熔炼所需电量：
；
S704：计算精炼渣回收利用所节约的电量：
；
S705：计算精炼渣回收利用所带来的经济效益值E：
；
其中，p 1表示添加料单价；p 2表示电费单价。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0987720A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-03-31 | Kawasaki Steel Corp | 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 |
| CN103397140A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-11-20 | 东北大学 | 一种在线预测lf精炼脱硫时所需精炼渣量的系统及方法 |
| CN111154946A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-15 | 大连环球矿产股份有限公司 | 一种多元预熔精炼渣及其生产方法和生产装置 |
| CN111349743A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-30 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种热态铸余渣回收利用的节能减排方法 |
| CN113201620A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-03 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220389538A1 (en) * | 2019-11-22 | 2022-12-08 | Aurubis Beerse | Copper smelting process |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0987720A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-03-31 | Kawasaki Steel Corp | 含クロム溶鋼の脱炭精錬方法 |
| CN103397140A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-11-20 | 东北大学 | 一种在线预测lf精炼脱硫时所需精炼渣量的系统及方法 |
| CN111154946A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-15 | 大连环球矿产股份有限公司 | 一种多元预熔精炼渣及其生产方法和生产装置 |
| CN111349743A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-30 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种热态铸余渣回收利用的节能减排方法 |
| CN113201620A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-03 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法 |
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