DE2236984A1 - METHOD FOR CONTROLLING A PNEUMATIC BEAM GENERATION PROCESS - Google Patents
METHOD FOR CONTROLLING A PNEUMATIC BEAM GENERATION PROCESSInfo
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Description
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Dr.-'.nj.Dr .- '. Nj. ''' ■ ''' ■
USS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC. 600 Grant Street", Pittsburgh, State of Pennsylvania, USA ■USS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC. 600 Grant Street ", Pittsburgh, State of Pennsylvania, USA ■
Verfahren zur Steuerung eines pneumatischen Stahlerzeugungsprozesses Method for controlling a pneumatic steelmaking process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehältes, der gewünschten Temperatur und des gewünschten Gewichtes des IPertigstahles einer speziellen Charge in einem pneumatischen Stahlerzeugungsprozeß; sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Steuerung der Stahlerzeugung, speziell ein Verfahren zur Entwicklung eines Beschickungssteuermodells, mit dessen Hilfe es möglich ist, eine erwünschte Endpunkttemperatur und/oder einen erwünschten Kohlenstoff endgehalt einer Stahlcharge in dein Sauerstoffaufblasprozeß (BOP-Prozeß) zu bestimmen.The invention relates to a method for achieving the desired Carbon content, the desired temperature and the desired weight of the finished steel of a particular batch in a pneumatic steelmaking process; she relates in particular to a method for controlling steel production, specifically a method for developing a loading control model, with the help of which it is possible to obtain a desired end point temperature and / or a desired carbon final content of a steel batch in the oxygen inflation process (BOP process) to be determined.
Bei der Erzeugung von Stahl nach dem Sauerstoffaufblasverfahreii (basic oxygen process) wird für jede Charge (Schmelzgang) des Stahls in Abhängigkeit von der Konverterkapazität, den Betriebsbedingungen und der für den Stahl vorgesehenen iündver-In the production of steel by the oxygen inflation process (basic oxygen process) is used for each batch (melting process) of the steel depending on the converter capacity, the operating conditions and the
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gewünschtes Endgewicht, ein gewünschter Endkohlcnstoffeehalt und eine gewünschte Endtemperatur festgelegt. Die Wärme- und Materialgleichgewichte werden in Kombination axt den -von der praktischen Erfahrung beim Betrieb des Konverters abgeleiteten empirischen Daten errechnet, um die Mengen an Roheisen, Schrott, Kalk, Flußspat, Sauerstoff und Kühlmitteln, wie z.B. Sintermaterial, Erz oder Walzzunder, zu bestimmen, die erforderlich sind, um die für eine spezielle Stahlcharge (Stahlschmelze) aufgestellten Forderungen zu erfüllen. Auf der Grundlage dieser Berechnungen werden der Schrott, das Roheisen (hot metal) und einige der Zusätze abgewogen und in den Konverter eingeführt und durch Einblasen von Sauerstoff in den Konverter wird mit dem Frischen begonnen. "desired final weight, desired final carbon content and set a desired final temperature. The heat and material equilibria are combined ax the - from practical experience in operation empirical data derived from the converter is calculated to the amounts of pig iron, scrap, lime, fluorspar, oxygen and coolants, such as sintered material, ore or mill scale, to determine which are required to produce the a special steel batch (molten steel) to meet requirements. Based on these calculations the scrap, hot metal and some of the additives are weighed and fed into and through the converter Injecting oxygen into the converter starts refining. "
Das Frischverfahren setzt sich nach einem Zeitplan fort mit dem Einblasen von Sauerstoff und der Zugabe der anderen erwünschten Zusätze in den errechneten Mengen, bis der Kohlenstoffgehalt sich auf den gewünschten V/ert verringert hat, was gewöhnlich innerhalb von etwa 20 Minuten der Fall ist. Die Bestimmung, wann das Bad den gewünschten Kohlenstoffgehalt hat, ist ein außerordentlich wichtiger Teil des Verfahrens und sie sollte so schnell und so genau wie möglich durchgeführt werden. Die Bestimmung des Endpunktes kann leicht dadurch erfolgen, daß man das Verfahren in der Nähe des Endpunktes abstoppt, aus der Schmelze in dern Konverter eine Probe entnimmt und die Probe auf ihren Kohlenstoffgehalt hin analysiert. Von.den praktischen Erfahrungen des Operators hängt es dann ab, wie lange das Verblasen noch fortgesetzt werden soll,oder es können Berechnungen angestellt werden entsprechend einer Formel, wie sie in der US-Patentschrift 3 54-2 539 angegeben ist. Dieses Verfahren hat aber den offensichtlichen Nachteil, daß zusätzliche Stufen zur Entnahme und Analyse einer Probe erforderlich sind und 'da3 bei einer verhältnismäßig kurzen Gesamtverfahrenszeit ein Verlust an Frischzeit (Raffinationszeit) auftritt. Es ist nämlich möfrlich,The freshening process continues on a schedule with the blowing of oxygen and the addition of the other desired ones Additions in the calculated amounts until the carbon content has reduced to the desired level, which is usually the case is the case within about 20 minutes. Determining when the bath has the desired carbon content, is an extremely important part of the procedure and it should be done as quickly and as accurately as possible. The determination of the end point can easily be done by stopping the process near the end point A sample is taken from the melt in the converter and the sample is analyzed for its carbon content. From the practical It then depends on the experience of the operator how long the blowing is to continue, or calculations can be made can be employed according to a formula set forth in U.S. Patent 3,54-2,539. But this procedure has the obvious disadvantage that additional steps are required for taking and analyzing a sample and 'da3 a relatively short total process time a loss of fresh time (refining time) occurs. Because it is possible
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• ■ ο ■■ • ■ ο ■■
daß der gewünschte Kohlenstoff gehalt schon erreicht ist, bevor oiiiG Probe entnommen und-analysiert wird«,that the desired carbon content has already been reached before the oiiiG sample is taken and analyzed «,
Ein anderes Verfahren zur Bestimmung des Endpunktes besteht darin, daß man die Menge und die Zusammensetzung der Abgase des Konverters mißt und daraus den Kohlenstoffgehalt des Bades an Hand von Berechnungen aus diesen Messungen ableitet. Es gibt bereits verschiedene derartige Steuerungssysteme, die beispielsweise in den US-Patentschriften 3 314- 781, 3 377 158, 3 4-63 631 tind 3 551 14-0 beschrieben sind. Diese Systeme.können ebenfalls die Probeentnahme umfassen.- Diese Systeme haben aber den Nachteil, daß sie eine aufwendige Apparatur, wie z.B. Sen-r soren, Analysatoren und Nachbrenner,erfordern oder Steuerungs-- und Konverterbetriebsarbeitsgänge einer unpraktischen Präzision erforderlich machen.Another method of determining the end point is by looking at the amount and composition of the exhaust gases of the converter and uses it to derive the carbon content of the bath by means of calculations from these measurements. It are already various such control systems, for example in U.S. Patents 3,314-781, 3,377,158, 3 4-63 631 and 3 551 14-0 are described. These systems. Can also include sampling. However, these systems have the disadvantage that they require expensive equipment such as Sen-r sensors, analyzers and afterburners, require or control and require converter operations of impractical precision.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es-, ein Verfahren zur Durchführung eines pneumatischen Stahlerzeugungsprozesses anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, den Kohlenstoffgehalt und die Temperatur des Bades ohne Unterbrechung des Verblasens und ohne daß die Entnahme einer Probe erforderlich ist, zu bestimmen, mit dessen Hilfe.es insbesondere möglich ist, kontinuierlich den Kohlenstoffgehalt des Bades zu bestimmen und bei dem nur die für die Durchführung des Verfahrens erforderlichen Ausgangsmaterialien gemessen bzw. bestimmt werden müssen.The aim of the present invention is to provide a method for carrying out this of a pneumatic steelmaking process, with the help of which it is possible to determine the carbon content and the Determine the temperature of the bath without interrupting the blowing process and without the need to take a sample, with the help of which it is possible in particular to continuously determine the carbon content of the bath and for which only the starting materials required to carry out the process must be measured or determined.
Dieses Ziel wird bei einem Verfahren der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch-erreicht., daß man die zur Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehaltes, der gewünschten Temperatur und des gewünschten Gewichtes erforderlichen Beschickungsmengen der gewünschten Ausgangsmaterialien bestimmt, in einer empirisch-mathematischen Beziehung zwischen dem gewünschten Kohlenstoffgehalt der Charge und der zur Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehaltes der Charge erforderlichen Sauerstoffmenge die mathematische Konstante bestimmt,In a method, this goal is the one outlined at the beginning Kind according to the invention thereby-achieved. That one to achieve the desired carbon content, the desired temperature and the required weight of the required feed quantities of the desired starting materials, in an empirical-mathematical relationship between the desired Carbon content of the batch and that to achieve the required amount of oxygen for the desired carbon content of the batch determines the mathematical constant,
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BADORlQfNALBADORlQfNAL
die-.· gewünschten Beschickungsmaterialien in' einen Verfahrens-Li uTerte:· eiriiiibrt.the desired feed materials in one process Li uTerte: · eiriiiibrt.
ivaueibtof:;· in c;;n Konverter einbläst und dabei die Menge des in den Konverter eingeblasenen Sauerstoffs kontinuierlich ■■ mißt und "'..··ivaueibtof:; · in c ;; n the converter is blown in while continuously measuring the amount of oxygen blown into the converter ■■ and "'.. ··
unter Verwendung de?? empirisch-mathematischen Beziehung zwischen der mathematischen Eonstanten und der eingeblasenen Sauerstoffmenge anstelle"der erforderlichen Säuerstoffmenge den Kohlenstoffgehalt der .Charge errechnet.using de ?? empirical-mathematical relationship between the mathematical constants and the amount of oxygen blown in instead of "the required amount of oxygen" the carbon content the .Charge is calculated.
,Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die vorstehend angegebenen Ziele zu erreichen, d.h. ohne Unt.erbrechungdes Verfahrens und ohne Entnahme einer Probe kontinuierlich den Kohlenstoffgehalt und die Temperatur des Bades und damit den gewünschten Endpunkt des Verfahrens zu bestimmen. Erfindungsgemäß wird zur Bestimmung der richtigen Gewichte der Beschickunssmaterialien ein Eeschickungssteuerungsmodell entwickelt, das bestimmte wichtige Variable zueinander in Beziehung setzt, die als Funktion des Kohlenstoffgehaltes des Bades während des Verblasens variieren. Nachdem für eine bestimmte Charge die chemische Zusammensetzung, die Temperatur und das Gewicht der'bereits zugesetzten oder noch zuzusetzenden Materialien bestimmt worden sind, wird aus einer halbempirischen Gleichung, die sich auf den für die Erzielung des gewünschten Kohlenstoffgehaltes des Bades erforderlichen Sauerstoff bezieht, für diese bestimmte Charge die mathematische Konstante bestimmt. Die durch die Lanze eingeführte Säuerstoffgesamtmenge wird kontinuierlich gemessen. Bann werden die Konstante und der gemessene Sauerstoff in der Gleichung verwendet zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes des Bades, was vorzugsweise kontinuierlich während des vorhergesagten letzten Teils des Verblasens durchgeführt wird. Dann wird der Kohlenstoffgehalt ausgegeben -und das Verblasen wird gestoppt, wenn der gewünschte Kohlenstoffgehalt des Bades erreicht ist. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispifelen an Hand der beiliegenden Zeichnungen. Dabei bedeuten: Fig. 1 ein Schaubild, welches das errechnete CO/OOp-Verhältnis ., With the help of the method according to the invention, it is possible that to achieve the objectives set out above, i.e. without interruption of the Method and without taking a sample continuously the carbon content and the temperature of the bath and thus determine the desired endpoint of the procedure. According to the invention is used to determine the correct weights of the feed materials developed a delivery control model that relates certain important variables to one another, which are known as Function of the carbon content of the bath vary during the blowing. After the chemical composition for a certain batch, the temperature and the weight of the already added or yet to be added materials have been determined from a semi-empirical equation that relates to that required to achieve the desired carbon content in the bath Oxygen refers to the mathematical for this particular batch Constant determined. The total amount of oxygen introduced by the lance is continuously measured. Become a spell the constant and the measured oxygen used in the equation to determine the carbon content of the bath, which is preferably done continuously during the predicted final part of the fading. Then the Carbon content output - and the blowing is stopped, when the desired carbon content of the bath is reached. Further features, details and advantages of the invention result will emerge from the following description of preferred embodiments on the basis of the enclosed drawings. The following meanings: FIG. 1 is a diagram showing the calculated CO / OOp ratio.
und die Flammenphotozellenablesunjjen zeigt;and shows the flame photocell readings;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der KoHenstoff-ManganBeziehung; Fig. 3 eine graphische Darstellung der Kohlenstoff-PhosphoriJeziehuns; Fig. 4- eine graphische Darstellung der Kohlenstoff-Eisen-Bez^e^rnp·Fig. 2 is a graph showing the carbon-manganese relationship; Fig. 3 is a graph showing the carbon-phosphorus ratio; Fig. 4- is a graphical representation of the carbon-iron terms ^ e ^ rnp ·
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BADBATH
?"ig. 5 'eine graphische Darstellung der-Kohlenstoff«Ausbeate? "ig. 5 'a graph of the carbon" yield
(·· Gehalts-·)-Beziehung; ' ·
!''ig. β eine graphische Darstellung der Beziehung awischen(·· Salary ·) relationship; '·
! '' ig. β is a graphical representation of the relationship awish
Kohlenstoff und gelöstem Sauerstoff; . . ,Carbon and dissolved oxygen; . . ,
I'"..g. 7 eine graphische Darstellung, welche die Anwendung der empirischen Gleichung auf zwei Stahlchargen zeigt;I '".. g. 7 a graph showing the application of the empirical equation shows on two batches of steel;
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Übereinstimmung zwischen vorhergesagtem und tatsächlichem Kohlenstoffgebalt bei 17 Stahlchargen und8 is a graph showing the correspondence between predicted and actual carbon levels 17 steel batches and
die ■ !figuren 9A und 9B, wenn man sie an der gestrichelten Linie aneinandersetzt, ein Schaubild, welches die kritischen Materialberechnungen in dem mathematischen Modell für die'Beschickungskontrolle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt.Figures 9A and 9B when viewed by the dashed line put together, a diagram showing the critical Material calculations in the mathematical model for the loading control according to the invention Procedure shows.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde zuerst ein mathematisches Modell für eine Computer-Beschickungskontrolle (-Steuerung) entwickelt. Die mathematischen Beschickungsmodelle werden im allgemeinen in dem Sauerstoffaufblas-Stahlerzeugungsprozeß verwendet.' Die aus Material- und Wärmegleichgewichten bestehenden Modelle beruhen auf den theoretischen metallurgischen Reaktionen in dem Prozeß. Aus den Modellen können die gewünschten Mengen an Ausgangsmaterialien für ein gewünschtes Endprodukt bestimmt werden. Wegen der großen Anzahl" von Variablen in dem Prozeß und weil die Wechselwirkungen zwischen allen Variablen und Elementen in dem Prozeß noch nicht vollständig geklärt sind, gibt es die verschiedensten Methoden, die bei der Entwicklung eines solchen Modells verwendet werden. Für die Zwecke des erf indungsgemäßen Modells wurde nun jedoch aus empirischen Daten, die von Beobachtungen bei einer Reihe von Chargen stammten, ermittelt, daß bestimmte wichtige Faktoren, welche die Quantität und Qualität des fertigen Stahls beinflussen und die während des Frischprozesses auf eine vorhersagbare V/eise variieren, wenn der Kohlenstoffgehalt des Bades abnimmt,To carry out the method according to the invention, was first developed a mathematical model for a computer loading control (control). The charge mathematical models are generally used in the oxygen blown steelmaking process used.' The models consisting of material and thermal equilibria are based on the theoretical ones metallurgical reactions in the process. From the models, the desired quantities of starting materials for a desired end product can be determined. Because of the large number " of variables in the process and because the interactions between all variables and elements in the process are not yet are fully understood, there are a variety of methods that are used in developing such a model. For the purposes of the model according to the invention, however, empirical data obtained from observations in a series were from batches, found that certain important factors affect the quantity and quality of the finished steel and which vary to a predictable degree during the freshening process as the carbon content of the bath decreases,
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wenn diese für die Entwicklung öcs Modells verwendeν werden, die genaue und kontinuierliche Vorhersage des Koliienstofigehaltes des Bades während des Verblasens ermöglichen, Z~a diesen Faktoren gehören der Sauerstoff-, Mangan- und Phosphorgehalt des Stahlbades, das CO/CO,-,-Volumenverb al tnis der in dem Stahlbad gebildeten Gase, die Basizität und der Eisengehalt der flüssigen Schlacke und die Ausbeute oder der. Srtrag an flüssigem Stahl an dem Endpunkt.if these are used for the development of the model, which enable the exact and continuous prediction of the colony substance content of the bath during the blowing process, Z ~ a these factors include the oxygen, manganese and phosphorus content of the steel bath, the CO / CO, -, - volume verb Al tnis of the gases formed in the steel bath, the basicity and the iron content of the liquid slag and the yield or the. Liquid steel carried at the end point.
Der Sauerstoffgehalt des Stahlbades wird« obwohl er durch den Mangan- und Phosphorgehalt beeinflußt v/ira, großenteils durch den Kohlenstoffgehalt des Stahlbades bestimmt. Die Fig. 6 der beiliegenden Zeichnungen erläutert die tatsächliche Beziehung zwischen dem Sauerstoff und dem Kohlenstoff für eine Reihe von Chargen und sie zeigt theoretische Kurven für diese Beziehung bei Drucken von T Atmosphäre und 2 Atmosphären. Eei einer Untersuchung dieser Daten erhält man für eine speziolle Schmelzanlage · nach dem Sauerstoffaufblasverfahren bei einem typischen Druck die folgende Gleichung:The oxygen content of the steel bath is "although it is reduced by the Manganese and phosphorus levels affect v / ira, in large part by determines the carbon content of the steel bath. Fig. 6 of the accompanying drawings illustrates the actual relationship between the oxygen and the carbon for a number of batches and it shows theoretical curves for this relationship at pressures of T atmosphere and 2 atmospheres. An investigation these data are obtained for a special smelter using the blown oxygen method in a typical Pressure the following equation:
-0·465 - 0 465
worin % 0 . den Sauerstoffgehalt in dem Stahlbad in % und ^g den Kohlenstoffgehalt in dem Stahlbad in % bedeuten.where % 0. the oxygen content in the steel bath in % and ^ g mean the carbon content in the steel bath in %.
Die Silicium-, Mangan- und Phosphorgehalte des Stahlbades hängen bekanntlich mit dem Kohlenstoffgehalt zusammen. Da jedoch zu Beginn des Stahlherstellungsprozesses in großem Umfange Silicium entfernt v/ird, wird dieses nicht als einer der wichtigen Faktoren angesehen, die direkt mit dem Kohlenstoffgehalt des Bades zusammenhängen, obwohl der Siliciumgehalt in die Berechnung des Kohlenstoffgehaltes des Roheisens und die Bestimmung derThe silicon, manganese and phosphorus contents of the steel bath are known to be related to the carbon content. However, there too Beginning of the steelmaking process, when silicon is removed on a large scale, it is not considered one of the important ones Considered factors that are directly related to the carbon content of the bath, although the silicon content is included in the calculation the carbon content of the pig iron and the determination of the
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Basisität der Schlacke· eingeht, £)ine Untersuchung der BOP--Daten zeigte, daß der Mangan- und Phcsphorgehalt während des Verblasens "beachtliche Vierte annahm "and in einem speziellen Sauerstoffaufblasscbmelzproseß (basic oxygen melting process) durch die folgende -Gleichung ausgedrückt werden kannBasicity of the slag showed that the manganese and phosphorus content during the Verblasens "accepted a remarkable fourth" and in a special one Basic oxygen melting process can be expressed by the following equation
= Fmhm = Fm hm
worin In . die Manganmenge in dem Stahl, Mn^'die Manganmenge in dem Roheisen (hot metal) und 0 . die Kohlenstoffmenge in dem Stahl bedeuten, undwhere In. the amount of manganese in the steel, Mn ^ 'the amount of manganese in the hot metal and 0. mean the amount of carbon in the steel, and
daß der Phosphorgehalt durch die folgende Gleichung ausgedrückt' werden kannthat the phosphorus content is expressed by the following equation ' can be
P«S - «W°l5/55,5 (3) P «S -« W ° 15 / 55.5 (3)
worin Pj. die Phosphormenge in dem Stahl und C^ die Kohlenstoffmenge in dem Stahl bedeuten.where Pj. the amount of phosphorus in the steel and C ^ the amount of carbon in the steel mean.
Die Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen erläutert die tatsächliche Beziehung zwischen dem Mangan und dem Kohlenstoffgehalt in dem Stahl an Hand einer Reihe von Chargen und eines Diagramms der Gleichung (2) und die Fig. 3 erläutert die tatsächliche Beziehung zwischen dem Phosphor und dem Kohlenstoff in dem Stahl an-Hand einer Reihe von Chargen und eines Diagramms der Gleichung (3).Fig. 2 of the accompanying drawings illustrates the actual relationship between the manganese and the carbon content in the steel by means of a series of batches and a graph of equation (2), and Fig. 3 illustrates the actual relationship between the phosphorus and the carbon in the steel to a hand-R e ihe of batches and a chart of the equation (3).
Bei dem Sauerstoffaufblasprozeß führt die Oxydation des Kohlenstoffs zur Bildung von CO und COp. Diese Gase stellen einen größeren "Massen- und Wärmeverlust aus dem System dar. Die Menge des innerhalb des Konverters gebildeten CO2 hat eine ausgeprägte Wirkung auf die Temperatur des Bades, den Sauerstoffverbrauch und die Geschwindigkeit der Kohlenstoffentfernung. DasIn the oxygen inflation process, the carbon is oxidized for the formation of CO and COp. These gases represent a major "loss of mass and heat from the system. The amount." of the CO2 formed inside the converter has a pronounced Effect on the temperature of the bath, oxygen consumption and the rate of carbon removal. That
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verhältnis in dem Abgas gibt Auskunft über die während des Processes auftretende Entkohlungsgeschwinaigkeru, Das GO/CO Verhältnis kann aus dan Gleichgewichten ihrer Bildung wie folgt bestimmt werden:ratio in the exhaust gas provides information about the during the Processes occurring decarburization speed, The GO / CO The ratio can be determined from the equilibria of their formation as follows:
_■. 1O<*,663 - 8607)
°2· -— _ ■. 1O <*, 663 - 8607)
° 2 · -—
worin T die Temperatur und %0 , den Sauerstoffgehalt in dem Stahl in % bedeutem . ■ ·where T is the temperature and% 0, the oxygen content in the steel in % . ■ ·
Eine Untersuchung einer Reihe von nach dem Sauerstoffaufblasverfahren hergestellten Chargen zeigt, daß die Temperatur- und Kohlenstoffgehaitdaten des Stahibades gewöhnlich entsprechend der folgenden Gleichung miteinander in Beziehung stehen:A study of a series of inflation oxygen produced batches shows that the temperature and carbon content data of the steel bath usually correspond are related to the following equation:
Tst - 1388 - 100%Cst (5)T st - 1388 - 100% C st (5)
in der T , die gewünschte Temperatur und %CS+. den gewünschten Kohlenstoffgehalt des Bades in % bedeuten.in the T, the desired temperature and% C S +. mean the desired carbon content of the bath in %.
Wenn man die Gleichungen (1) und (5) in die Gleichung (4-) einführt, erhält man den folgenden Ausdruck:Introducing equations (1) and (5) into equation (4-), we get the following expression:
GO _ 10 (4'GO _ 10 (4 '
<-<- f rsf rs
Es wurde gefunden, daß die für abnehmende Kohlenstoffgehalte errechneten CO/COp-Werte im Vergleich zu der Photozellenablesung der BOP-Flamme.während des Verblasens im allgemeinen gut übereinstimmten. Dies zeigt dio graphische Darstellung derIt was found that the calculated CO / COp values for decreasing carbon levels compared to the photocell reading the BOP flame. during fading in general matched well. This is shown in the graphic representation of the
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Pig. 1, in der an Hand einer speziellen Charge dargestellt ist, daß dieses Verfahren zur Berechnung der Änderung des CO/COp-Verhältnisses für Prozeßsteuerungszwecke ganz genau ein sollte.Pig. 1, in which it is shown on the basis of a special batch that this method for calculating the change in Precise CO / COp ratio for process control purposes a should.
ein Wärme- und Materialgleichgewicht in einem Beschickungs— steuerungssystem ist jedoch das-durchschnittliche CO/OOp--Verhältnis der während des Verblasens den Hochofen 'verlassenden Gase von größerer Bedeutung. Deshalb wurde eine besser geeignete halbeiapirische Gleichung aus Beobachtungen entwickelt, die mit einer Reihe von Chargen gemacht wurden, wobei für das effektive Gasverhältnis gilt:a heat and material equilibrium in a feed- control system, however, is the average CO / OOp ratio the one leaving the furnace while it is being blown Gases of greater importance. Therefore, a more suitable half-apiric equation was developed from observations that were made with a number of batches, where the effective gas ratio is:
6,51 (7)6.51 (7)
in der %C .-. den Kohlenstoffgehalt in- dem Stahl in % und I» eine Lanzenkonstante bedeuten. Der letzte Faktor in der Gleichung 7 hat einen anderen Wert, wenn durch Winddüsen Sauerstoff in den Konverter eingeblasen wird«, Im Idealfalle wird L auf · die_ Einheit für eine spezifische Säuerst of f strömungsgeschwindigkeit ,/Lanzenaufbaueigenschaften und die Lanzenhöhe oberhalb des Bades für vorherbestimmte Zeiträume während des Verblasens festgesetzt. Dies bedeutet, daß die Lanzenhöhe für jedes Verblasen geeicht wird und daß irgendwelche Änderungen im Lanzenaufbau oder in dem Lanzenbetrieb zu einer Änderung von L führen würden*in the% C .-. the carbon content in the steel in% and I »a Mean lance constant. The last factor in equation 7 has a different value if oxygen is blown into the converter through tuyeres «, in the ideal case L becomes · the_ unit for a specific oxygen flow rate / lance construction properties and set the lance height above the bath for predetermined periods of time during the blowing. This means that the lance height is calibrated for each blow and that any changes in the lance construction or operation would result in a change in L *
Der Eisenoxydgehalt der Schlacke kann aus der folgenden Gleichung abgeleitet werden:The iron oxide content of the slag can be derived from the following equation:
= (%I?eOt) (32,18 - 2,IJB)-IO"4 (8)= (% I? EO t ) (32.18 - 2, IJB) -IO " 4 (8)
worin %0 . . den Sauerstoffgehalt in dem Stahlbad in %, i&FeO. den Gesamtgehalt an Eisenoxyden in der Schlacke in % und B die Basizitüt der Schlacke bedeuten. Eine Untersuchung derwhere% 0. . the oxygen content in the steel bath in%, i & FeO. the total content of iron oxides in the slag in% and B the basicity of the slag. An investigation into the
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ΊΟΊΟ
Baten einer speziellen Schcelzanlage und eine Einführung der Gleichung (1) in die Gleichung (8) ergibt die folgende Gleichung: Requesting a special Schcelzanlage and introducing equation (1) into equation (8) results in the following equation:
'st'st
+ Ο,215)°ί5 - 0,463 + Ο, 215) ° ί5 - 0.463
worin /^e81 den Eisengehalt in der Schlacke in %, %GS4- -'den Kohlenstoffgehalt in dem Stahlbad in %, B die Basizität der Schlacke und D eine .Konstante bedeuten, die den Wert von 7*8 where / ^ e 81 is the iron content in the slag in%,% G S 4- 'the carbon content in the steel bath in%, B is the basicity of the slag and D is a constant which has the value of 7 * 8
hat, wenn % C , 0,4 % übersteigt, und die den Wert 9,38 - § has, if % C, exceeds 0.4% , and the value 9.38 - §
so s1 so s1
hat, wenn %G . weniger als 0,4 % beträgt. has if % G. is less than 0.4 % .
Die Fig. 4 der beiliegenden Zeichnungen erläutert den gemessenen Eisengehalt der Schlacke bei einer Reihe von Chargen zusammen mit der halbempirischen Kurve und der Bezugskurve für die Konstante D. Figure 4 of the accompanying drawings illustrates the measured iron content of the slag for a number of batches together with the semi-empirical curve and the reference curve for the constant D.
Eine Untersuchung der Stahlgewinnung in einer speziellen Schmelz anlage ergibt die GleichungAn examination of steel production in a special smelting plant yields the equation
(10)(10)
in der %Y ^ den aus den metallhaltigen Ausgangsmaterialien tat- in the % Y ^ those from the metal-containing starting materials
SoSo
sächlich gewonnenen Stahl in % und % C . den Kohlenstoffgehalt in dem Stahlbad in % und A und B Konstanten bedeuten, die großen teils von verschiedenen Betriebsfaktoren, insbesondere der ' Roheisenzusammenset zung, der Sauerstoff einführungsgeschwindig- '; keit, der praktischen Lanzonhöhe und der Hochofenvolumenkapa zität pro Tonne Stahl abhängen. Für eine spezielle Schmelzanlage wurden typische Werte von 92 für A und 0,3 für B gefunden. Die actually extracted steel in % and % C. the carbon content in the steel bath in % and A and B constants mean, the large part of different operating factors , in particular the 'pig iron composition, the oxygen introduction speed-'; speed, the practical height of the lancon and the volume of the blast furnace per ton of steel. Typical values of 92 for A and 0.3 for B were found for a special melting plant. the
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Pig. 5 der beiliegenden Zeichnungen er-läutert die Ausbeute (yield) einer Eeihe von Chargen susaratuen mit einoia Diagramm der Gleichung (10). ·Pig. 5 of the accompanying drawings explains the yield (yield) of a series of batches susaratuen with einoia diagram of equation (10). ·
Das erforderliche Flußspatgewicht steht im Gegensatz au den anderen "beschriebenen. Faktoiven nicht in Beziehung zu dem Kohlenstoffgehalt des Bades wahrend des Frischprozesses, hängt aber in großem Umfange von deia Phosphor ge halt des Eoheisens (hot metal)5 der Qualität des Kalks und des. Kohlenstoffgehalt des beim Abstelien(turndo\vn) gewünschten Stahls ab und wird durch die Stahlspezifikationen für üemperatur und Schwefel- und Phosphorgehalt beeinflußte Die folgende Gleichung hat sich für die Errechnung des Flußspatgewichtes als geeignet erwiesenThe required Flußspatgewicht is in contrast au the other ". Faktoi described v s not related to the carbon content of the bath during the refining process, but depends to a large extent by deia phosphorus con tent of Eoheisens (hot metal) 5 of the quality of the lime and the The carbon content of the steel required for the turning (turndo \ vn) and is influenced by the steel specifications for temperature and sulfur and phosphorus content. The following equation has proven to be suitable for calculating the fluorspar weight
Wfs = H " O^ ' (11) W fs = H "O ^ '(11)
in der W- das Gewicht des auszusetzenden Flußspats s C . die Kohlenstoff menge in dem Stahlbad beim Abstelleßind E eine Konstante bedeuten, die von Schmelzanlage zu Schmelzanlage entsprechend den Betriebsbedingungen, wie Z0B0 der Phosphormenge in dem Eoheisen und der Qualität des Flußspats und den anderen Flußmittelnj variiert. In einer speziellen Schmelzanlage hat ■ E einen Wert von etwain the W- the weight of the fluorspar to be exposed s C. the amount of carbon in the steel bath when it is shut down are a constant which varies from smelter to smelter according to the operating conditions, such as Z 0 B 0, the amount of phosphorus in the iron and the quality of the fluorspar and the other fluxes. In a special melting plant, ■ E has a value of around
In der Fig. 9 der beiliegenden Zeichnungen ist ein vereinfachtes schematisches Fließdiagramm für die Materialberechnungen in dem Modell für solche Faktoren dargestellt, die zu dem Kohlenstoff in dem Stahlbad in Beziehung stehen« Dieses Diagramm umfaßt natürlich nicht alle Berechnungen, die Teil des Modells sind, wie z.B. die Oxydation des Garschaums, die Kalksteindissoziation, weitere Faktoren bei der Schlackenbildung, die zuzusetzenden Kühlmittel, weitere Paktoren in" bezug auf den Sauerstoffbedarf und das Wärmegleichgewicht (heat balance).In Fig. 9 of the accompanying drawings is a simplified one schematic flow diagram for the material calculations shown in the model for those factors that contribute to the carbon in the steel bath are related «Of course, this diagram does not include all the calculations that are part of the model are, such as the oxidation of the cooking foam, the limestone dissociation, further factors in the formation of slag coolant to be added, other factors relating to the oxygen demand and the heat balance.
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Obwohl vorstehend die Beziehung zwischen doni Kohlenstoff gehalt des Bades und "bestimmten Faktoren in dem Sauerstoffaufblasprozeß (BGP-Prozeß) aufgezeigt worden ist, sei darauf hingewiesen, daß sich die Anzahl der bei der Entwicklung eines Beschickungssteuerungsmodells zu berücksichtigenden Faktoren erhöhen oder verringern kann je nach den Bedingungen in der jeweiligen Schmelzanlage. Faktoren für andere pneumatische Stahlerzeugungsprozesse folgen ebenfalls nicht notwendigerweise dem vorstehend beschriebenen genauen Schema. Da das Modell offensichtlich auf beträchtlichen empirischen Daten beruht, sollte es gelegBntlieh überwacht werden, indem man die an Hand des Modells errechneten chemischen Zusammensetzungen der Schlacke und des fertigen Stahls mit den durch chemische Analyse bestimmten tatsächlichen Zusammensetzungen vergleicht.Although above the relationship between the carbon content of the bath and "certain factors in the oxygen inflation process (BGP process) has been shown, be on it pointed out that the number of Factors can increase or decrease depending on the conditions in the particular smelter. Factors for other pneumatic Steelmaking processes also do not necessarily follow the precise scheme described above. There the model is obviously based on considerable empirical data, it should occasionally be monitored by the chemical compositions calculated using the model of the slag and finished steel to the actual compositions determined by chemical analysis.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens wird zuerst das gewünschte Eohblockgewicht und der gewünschte Kohlenstoffgehalt für eine speziell herzustellende Stahlcharge festgelegt. Unter "Verwendung von Daten der Standardpraxis für die jeweilige Schmelzanlage (Schmelzhalle) in der di'e Charge hergestellt werden soll, und durch Bestimmung der Temperatur und chemischen Zusammensetzung des Roheisens wird eine vorläufige Berechnung mit einem Computer durchgeführt unter Verwendung des Beschickungssteuerungsmodells zur Bestimmung der erforderlichen Mengen an Roheisen, Schrott und anderen Konverterzusätzen. Auf der Basis der Ergebnisse dieser Berechnung wird die gewünschte Schrottmenge abgewogen und in den Konverter eingeführt und das tatsächliche Gewicht wird in den Computer eingegeben. Das Roheisen wird dann in eine Transportpfanne gegossen, in der das Gewicht und die Temperatur bestimmt und in den Computer eingegeben werden. Es wird eine Probe des Roheisens für die chemische Analyse entnommen, die so schnell wie möglich durchgeführt werden sollte. Das Roheisen wird dann in den Konverter eingeführt und es wird mit dem Einblasen von Sauerstoff begonnen. Die Menge an eingeblasenea Sauerstoff <;irdIn the practical implementation of the method according to the invention first the desired block weight and the desired Carbon content specified for a specially manufactured steel batch. Under "Using Standard Practice Data for the respective melting plant (melting hall) in which the batch is to be produced, and by determining the temperature and chemical composition of pig iron, preliminary calculation is performed with a computer using the feed control model to determine the required amounts of pig iron, scrap and other converter additives. Based on the results of this calculation, the desired amount of scrap is weighed and sent to the converter and the actual weight is entered into the computer. The pig iron is then placed in a transport ladle poured, in which the weight and temperature are determined and entered into the computer. It becomes a sample of the pig iron taken for chemical analysis, which should be done as soon as possible. The pig iron is then in the converter is introduced and the blowing in of Oxygen started. The amount of oxygen blown in
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mittels irgendeines üblichen Sauerstoff aießsystems, wie es typischerweise in einer Sauerstoffaufblasprozeß-Schmelzanlage verwendet wird, kontinuierlich gemessen und die Messungen der Gesamtmenge an eingeblasenem Sauerstoff wird kontinuierlich in den Computer eingegeben. Die Mengen an Mangan, Phosphor und Silicium in dem Eohmetall werden in den Computer eingegeben, sobald die Information aus der chemischen Analyse sur Verfügung steht. Der Kohlenstoffgehalt des Eoheisens wird mathematisch mittels einer bekannten Gleichung auf der Basis des Mangan- und Siliciumgehaltes und der Temperatur des Eoheisens bestimmt. Die Mengen an Kohlenstoff, Silicium, Phosphor und Mangan in dem Schrott, bezogen auf das tatsächliche Gewicht des Schrotts, die aus der typischen chemischen Zusammensetzung des üblicherweise in der jeweiligen Schmelzanlage verwendeten Schrottes entnommen werden, werden in den Computer eingegeben. Wenn nun die tatsächlichen Daten für das Eoheisen und den Schrott verfügbar sind, wird eine zweite oder Korrekturberechnung vorgenommen, um die genauen Mengen der erforderlichen Zusätze, wie z.B. Kalk, Sintermaterial, Erz oder Walzzunder, Flußspat und Sauerstoff, zu bestimmen. Diese Zusätze werden entsprechend der erwünschten Betriebspraxis während des Frischens, Jedoch in den berechneten Mengen eingeführt. Für diese Berechnungen und die nachfolgenden Berechnungen eignet sich ein Mehrzweck-Digitalprozeßcomputer. by means of any common oxygen delivery system like this Typically used in an oxygen inflation process smelting plant, the measurements are continuously measured the total amount of oxygen injected is continuously entered into the computer. The amounts of manganese, phosphorus and silicon in the raw metal are entered into the computer as soon as the information from the chemical analysis is available stands. The carbon content of the iron is calculated mathematically using a well-known equation based on the manganese and silicon content and the temperature of the iron. The amounts of carbon, silicon, phosphorus and manganese in the scrap, based on the actual weight of the scrap, derived from the typical chemical composition of the usually used in the respective melting plant Scrap removed are entered into the computer. If now the actual data for the iron and the scrap are available, a second or corrective calculation will be made to determine the exact quantities of the additives required, such as lime, sintered material, ore or mill scale, fluorspar and oxygen. These additions are made accordingly the desired operating practice during freshening, but introduced in the calculated quantities. For these calculations and a general purpose digital process computer will do the following calculations.
Jede einzelne Charge hat ihre eigene Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt und der Sauerstoffzufuhr. Jedoch wurde aus der Kenntnis der in jeder der vielen Stahlchargen, die nach dem Beschickungssteuerungsmodell hergestellt worden waren, beobachteten Beziehung der folgende ,Polynomausdruck nach bekannten Computerverfahren ermittelt, der die am besten passende Kurve (Linie) darstellt:Every single batch has its own relationship between carbon content and oxygen delivery. However, it was out knowledge of the observed in each of the many batches of steel made by the batch control model Relationship the following, polynomial expression according to known Computer procedure determined that represents the best fitting curve (line):
K + 99,56V0x - 44,64Vox 2 - 8,63V03/ - 0,61V0/ (12)K + 99.56V 0x - 44.64V ox 2 - 8.63V 03 / - 0.61V 0 / (12)
30981 1 /0668 BAD30981 1/0668 BATH
- 1Λ- - · ■- 1Λ- - · ■
worin %Cc,t den Kohlenstoffgehalt in dem ,Stahlbad in %, V^ das eingeblasene Sauerstoffvolumen in Staiidard-Kubikfuß (28,32 1 unter Normalbedingungen)/10" und K eine Konstante für jede Stahlcharge bedeuten. Wenn der vorher festgelegte erwünschte Kohlenstoffgehalt für %C eingesetzt und der tat-where% C c , t is the carbon content in the steel bath in%, V ^ is the volume of oxygen blown in Staiidard cubic feet (28.32 liters under normal conditions) / 10 "and K is a constant for each batch of steel. If the predetermined desired carbon content used for% C and the actual
S CS C
sächlich benötigte Sauerstoff, errechnet unter Verwendung des Modells für die jeweils herzustellende Stahlcharge,für V eingesetzt wird, löst der Computer die Gleichung für den Wert von K für diese spezielle Charge.actually required oxygen, calculated using the model for the respective steel batch to be produced, for V is used, the computer solves the equation for the value of K for that particular batch.
Die Fig. 7 der beiliegenden Zeichnungen zeigt einen Teil der Kurve dieser Gleichung (12) für zwei Chargen. Nur der wichtige Teil der Kurve ist dargestellt, nämlich der letzte Teil des Verblasens. Die beiden Kurven mit ähnlicher'Krümmung sind gegenüber den horizontalen und vertikalen Achsen des Diagramms um die Abstände versetzt, die durch die jeweiligen Werte von K bestimmt werden. Wenn nun K für die jeweils herzustellende Charge bestimmt ist, was in der Regel etwa 5 bis 10 Minuten nach Beginn des Sauerstoffeinblasens erfolgt, so kann dann der tatsächliche Kohlenstoffgehalt des Bades kontinuierlich bestimmt werden durch Auflösen der Gleichung nach dem Kohlenstoffgehalt in dem Stahl unter Verv/endung der kontinuierlich gemessenen Sauerstoffströmung für V . Der KohlenstoffgehaltFig. 7 of the accompanying drawings shows a portion of the Curve of this equation (12) for two batches. Only the important part of the curve is shown, namely the last part of fading. The two curves of similar 'curvature are offset from the horizontal and vertical axes of the diagram by the distances indicated by the respective values of K can be determined. If now K is determined for the batch to be produced, which is usually about 5 to 10 minutes takes place after the start of the oxygen injection, so can then the actual carbon content of the bath continuously can be determined by solving the equation for the carbon content in the steel using the continuously measured oxygen flow for V. The carbon content
OsCOsC
des Bades, bestimmt durch den Computer, kann während des Verblasens, insbesondere während der letzten 5 Minuten der erwarteten Verblasungszeit,kontinuierlich ausgegeben werden. Wenn der angestrebte Kohlenstoffgehalt erreicht ist, wird das Verblasen gestoppt und die Charge ist bereit zum Abstich.of the bath, determined by the computer, can during the fading, especially during the last 5 minutes of the expected blowing time. if The target carbon content is reached, the blowing is stopped and the batch is ready for tapping.
Die in der Fig. 7 gezeigte graphische Darstellung gibt die kontinuierlich ausgegebenen Kohlenstoffgehalte für zweiThe graph shown in FIG. 7 gives the continuously reported carbon contents for two
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Stahlchargen wieder, von denen die eine?., die Charg·:· -::V ; v;*r.c.rhalb des gewünschten Wertes D verblasen wurde, während dieSteel batches again, one of which?., The batch ·: · - :: V ; v; * was blown outside the desired value D, while the
andere Charge, die Charge 39, zu früh abgedreht: wurde;,. In beiden Beispielen stimmten jedoch die ausgegebenen oder"vorhergesagten Kohlenstoffgehalte mit den abgedrehten (turned down) Kohlenstoffgehalten gut überein.another batch, the batch 39, turned off too early: was;,. In However, both examples were correct as stated or "predicted Carbon contents are in good agreement with the turned down carbon contents.
Die Fig. 8 der beiliegenden Zeichnungen zeigt die gute Übereinstimmung zwischen den vorhergesagten und den tatsächlichen Kohlenstoffgehalten nach dem Abschalten für eine Reihe von 16 Chargen. Dies zeigt, daß es mit Hilfe des beschriebenen Beschickungssteuerungssystems möglich ist, den gewünschten Endpunkt des .Stahlherstellungsverfahrens genau vorher festzulegen und dadurch eine genaue Steuerung des Prozesses zu bewirken.Figure 8 of the accompanying drawings shows the good correspondence between the predicted and actual carbon levels after shutdown for a number of 16 batches. This shows that with the aid of the loading control system described it is possible to achieve the desired end point of the .steel production process to be precisely determined in advance and thus to bring about precise control of the process.
Obwohl die Übereinstimmung zwischen.den vorhergesagten und tatsächlichen Kohlenstoffgehalten, wie in der Fig. 8 dargestellt, zufriedenstellend ist, kann diese Übereinstimmung noch verbessert werden, wenn der Kohlenstoffgehalt des Schrotts, der mit dem breiten Produktbereich der Anlage schwankt, aus der die Daten gesammelt wurden, bestimmt würde. Wenn es bekannt ist, daß der Schrott beträchtlich höhere Mengen an Kohlenstoff, Silicium oder Mangan enthält als die Schätzungen bzw. Berechnungen ergeben, so können die geeigneten Koeffizienten in dem Modell entsprechend angepaßt werden. Obwohl auch andere Beschickungssteuerungsmodelle für die Entwicklung von K für die Verwendung in der Gleichung (12) verwendet werden können, ist das hierAlthough the correspondence between. The predicted and actual carbon contents, as shown in FIG. 8, is satisfactory, this correspondence can be further improved when the carbon content of the scrap that is with would vary depending on the broad product range of the facility from which the data was collected. If it is known that the scrap has considerably higher amounts of carbon, silicon or contains manganese than the estimates or calculations result, so can the appropriate coefficients in the model be adjusted accordingly. Though also other loading control models for the expansion of K for use in equation (12) is this
Modell 'Model '
beschriebene/bevorzugt wegen der überlegener» Ergebnisse, wie sie in Fig. 8 dargestellt sind. Das Modell kann auch ohne Verwendung der Gleichung (12) angewendet werden.described / preferred because of the superior results as shown in FIG. The model can also be used without of equation (12) can be applied.
Durch die Verwendung des Beschickungssteuerungsmodells wird derBy using the loading control model, the
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zcT.s flexibel, so daß der Operatoi während i'.es Prozesses die Chargen einstellen kann. So können bsispiels»· weise Änderungen in bezug auf die Menge und die Art der zugesetzten Kühlmittel fast :su jedem beliebigen Zeitpunkt während des Prozesses durchgeführt werden, vorausgesetzt, daß die Änderungen in den Computer eingegeben werden, so daß ein neues thermisches Gleichgewicht und ein neuer Wert für K in die Gleichung (12) eingeführt werden. partly flexible so that the operator can adjust the batches during the process. For example, changes in the amount and type of coolant added can be made at almost any point during the process, provided that the changes are entered into the computer, so that a new thermal equilibrium and a new one Value for K can be introduced into equation (12).
Änderungen der Anfangsbedingungen können berücksichtigt und in den Computer eingegeben werden als Änderungen für das BeschickungsSteuerungsmodell. Wenn beispielsweise bei der Verwendung eines speziellen Konverters mehr als die Standa?:dverzögerungszeit zwischen den Chargen auftritt, so können Wärmeverluste, die mit dem Alter der Auskleidung und der Länge der Verzögerung zusammenhängen, in die thermische Gleichgewichts gleichung eingeführt werden, um die Menge an Sintermaterial oder anderen zugesetzten Kühlmitteln zu reduzieren. Wenn sich die Schrottbeschickung nicht auf Umgebungstemperatur befindet, wie z.B. bei Warmwalζzunderschrott, kann das thermische Gleichgewicht umgerechnet werden, so daß andere Mengen an Kühlmitteln verwendet werden. Auf die gleiche Weise können Korrekturen durchgeführt werden, um Differenzen der Umgebungstemperatur zwischen Sommer und Winter auszugleichen. Das Beschickungssteuerungsmodell und das Verfahren zur Bestimmung des Zeitpunktes, wenn der angestrebte Kohlenstoffgehalt erreicht ist, kann auf jeden gewünschten Kohlenstoffgehalt des Stahls angewendet werden. Das gleiche Prinzip ist auch anwendbar auf die Herstellung von rostfreiem Stahl oder Legierungsstahl. Die Wärmebedingungen und Beschickungsgewichte können auf derartige Legierungsschrottbeschickungen wie Nickel-Changes to the initial conditions can be taken into account and entered into the computer as changes to the Loading control model. For example, if the Using a special converter more than the standard delay time Occurs between batches, so there can be heat losses that increase with the age of the liner and the length related to the delay, the thermal equilibrium equation is introduced to the amount of sintered material or other added coolants. When the scrap load is not at ambient temperature such as hot-rolled scale scrap, it can thermal equilibrium can be converted so that other amounts of coolants are used. In the same way Corrections can be made to compensate for differences in ambient temperature between summer and winter. The feed control model and the method of determining when the target carbon content is reached is achieved can be applied to any desired carbon content of the steel. The same principle is also applicable on the production of stainless steel or alloy steel. The thermal conditions and loading weights alloy scrap loads such as nickel
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ffff
.· if ·.. If .
fepitvi"■>:.■ π" i. "*.3'bä£:r»&:?y« angewendet werden«fepitvi "■> :. ■ π" i. "* .3'bä £: r» & :? y «can be used«
Die gewünschte Tt.iv.porattir des Stahl'bades beim Abdrehen. (turn down) stfiht in der Regel in Beziehung zu dem gewünschten Kohlenstoffgehalt entsprechend, der Gleichung. (5) und wenn das Verfahren entsprechend dem Modell durchgeführt wird, hat die Erfahrung gezeigt 9 da0 die gewünschte Temperatur innerhalb eines zufriedenstellenden Bereiches eingehalten wird. Das Modell kann für die Vorhersage der Temperatur des Bades bei jedem gegebenen Kohlenstoffgehalt verwendet werden durch Neuberechnung der Material» und Wärmegleichgewichte unter Verwendung des gegebenen Kohlenstoffgehaltes. Dies ist beispielsweise darm von Vorteil«, wenn es nicht möglich war, alle Zusätze, wie unter.Verwendung des Modells errechnet, einzuführen* Das Modell kann auch die Notwendigkeit zur Einregulierung der Mengen an zugesetzten Kühlmitteln anzeigen, um die tatsächliche Abdrehtemperatur innerhalb der Verfahrensgrenzen zu ändern und kleine Schwankungen in bezug auf die Gewichte der Beschickung, die chemische Zusammensetzung des Roheisens und die Temperatur auszugleichen,, Das Beschickungssteuerungsmodell kann auch die Notwendigkeit der Zugabe eines exothermen Agens, wie z.B. Siliciumcarbid, während des Verfahrens anzeigen Andere exotherme Agentien, wie z.B. Calciumcarbid, Ferrosilieium, Ferromangan oder Silico· mangan, können ebenfalls verwendet werden. Wenn der Konverteroperator beispielsttfeise nicht die berechnete Siliciumcarbidmenge einführen kann, kann das Modell dazu verwendet werden, die zusätzliche Sauerstoffmenge zu bestimmen, die erforderlich ist, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, und um die Kohlenstoff menge zu bestimmen;, die als Pfannenzusatz erforderlich ISt2, um den gewünschten Kohlenstoffgehalt su er- The desired Tt.iv.porattir of the steel bath when turning. (turn down) is usually related to the desired carbon content according to the equation. (5) and if the method is carried out according to the model, experience has shown 9 that the desired temperature is maintained within a satisfactory range. The model can be used to predict the temperature of the bath at any given carbon content by recalculating the material and thermal equilibria using the given carbon content. This is, for example, an advantage «if it was not possible to introduce all additives as calculated under Using the model * The model can also indicate the need to regulate the amounts of coolant added in order to get the actual calibration temperature within the process limits change and compensate for small variations in feed weights, pig iron chemical composition, and temperature, the feed control model may also indicate the need to add an exothermic agent, such as silicon carbide, during the process to other exothermic agents, such as calcium carbide , Ferrosilium, Ferromanganese or Silico · manganese can also be used. For example, if the converter operator cannot introduce the calculated amount of silicon carbide, the model can be used to determine the additional amount of oxygen required to reach the desired temperature and to determine the amount of carbon required as a ladle addition 2 to obtain the desired carbon content
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zielen. Zwar eignet sich dac Kotfel J. in- <;·/;: ta: Liuia-tür die Bestimmung des Zeitpunktes, zu dem der gewünschte Kohlenstoffgehalt erreicht ist, as kann aber auch zur Steuerung des Verfahrens über diesen Punkt hinaus verwendet werden, wenn der gewünschte Kohlenstoffgehalt erreicht ist, indem Gs die Kohlenstoff- oder Sauerstoffmengen anzeigt, die erforderlich sind, um anderen Anforderungen zu genügen.aim. It is true that Kotfel J. in- <; · /; : ta: Liuia-Tür the determination of the point in time at which the desired carbon content is reached, but as can also be used to control the process beyond this point when the desired carbon content has been reached by Gs showing the carbon or oxygen levels, which are necessary to meet other requirements.
Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren wurde zwar vorstehen anhand der Verwendung in dem Sauerstoffaufblasverfahren für die Stahlerzeugung näher erläutert, es ist jedoch darauf nicht beschränkt, sondern es kann in jedem pneumatischen Stahierseugungsprozess verwendet werden, wenn geeignete Abänderungen, die für den Fachmann naheliegen, durchgeführt werden.The control method of the present invention was based on the use in the oxygen inflation method for the above Steel production is explained in more detail, but it is not limited to this, but can be used in any pneumatic steel suction process used when appropriate modifications are made which would be obvious to one skilled in the art.
309811/0668 BAD ORIGINAL309811/0668 BATH ORIGINAL
Claims (1)
Sauerstoffgehalt des Bades verwendet.33. The method according to at least one of claims 1 to 32, characterized in that the selected factor is the
Oxygen content of the bath used.
%0 n ( + O,215)U»D - 0,4630.00364 r
% 0 n (+ O.215) U » D - 0.463
und daß man als ausgewählten Faktor den Mangangehalt des
Bades verwendet.35. The method according to at least one of claims 1 to 34, characterized in that a manganese-containing pig iron is used as a charge in the steelmaking process
and that the selected factor is the manganese content of the
Bades used.
BAO ORIGINAL309811/0668
BAO ORIGINAL
von 9,38 - ZTr—» wenn %C ■£ 0,4, bedeuten.0 63
from 9.38 - ZTr - »if% C ■ £ 0.4 mean.
309811/06 68st
309811/06 68
stW- «10 - 1
st
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