LU509549B1 - Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens - Google Patents

Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens

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Yichun Zhang
Yuxuan Jia
Gangtie Hou
Xiaoyi Zhai
Renchun Li
Yugang Wang
Chaojun Guo
Jian Han
Bo Lian
Zigang Chen
Lifeng Zhang
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Univ North China Technology
Handan Iron And Steel Group Co Ltd
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Abstract

Die vorliegende Erfindung gehört zum technischen Gebiet der automatisierten Stahlerzeugung und offenbart ein Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens, wobei das Verfahren lautet: Durchführen einer Probenahme und einer Untersuchung an einem geschmolzenen Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus einem Torpedotank in eine Pfanne abgestochen wird, und Berechnen eines Verlusts der Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird, kalibriert wird; Durchführen einer Probenahme und einer Untersuchung an dem geschmolzenen Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus der Pfanne in einen Konverter übertragen wird, und Berechnen eines Verlusts der Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird, kalibriert wird.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen
Eisens
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der automatisierten Stahlerzeugung und insbesondere auf ein Verfahren zur
Vorhersage der Zusammensetzung eines geschmolzenen Eisens.
STAND DER TECHNIK
Ein automatisierter Stahlerzeugungsprozess ist auf verschiedene Modellen wie ein statisches Berechnungsmodell, ein Prozesssteuerungsmodell und ein dynamischen
Berechnungsmodell der automatisierten Stahlerzeugung angewiesen, um den
Schmelzprozess genau sowie kontinuierlich zu überwachen und zu steuern und um die Sicherheit sowie Stabilität des automatisierten Stahlerzeugungsprozesses zu gewährleisten und Stahl zu gewinnen, der den Erwartungen entspricht. Bei der
Verwendung eines Modell zur Steuerung und Überwachung des automatisierten
Stahlerzeugungsprozesses bestimmen numerische Größen der spezifischen
Parameter, die in das Modell eingegeben werden, auch direkt die Modellausgabe.
Speziell für einen automatisierten Konverter-Stahlerzeugungsprozess wird im Stand der Technik häufig für jede entsprechende Vorrichtung und entsprechende
Parameter ein Modell erstellt und eine Theorie berechnet, wobei die spezifische
Zusammensetzung, Temperatur, erforderliche Sauerstoffversorgung usw. von geschmolzenem Eisen in bestimmten Torpedotanks, Pfannen oder Konvertern oder weiteren Stahlerzeugungsvorrichtungen als Rohdaten berechnet werden, wobei basierend auf dem Berechnungsmodell und den Rohdaten der Verbrauch von Roh-
und Hilfsstoffen, die Kontrolle des thermischen Gleichgewichts und die Kontrolle des Sauerstoffgleichgewichts usw. gerichtet gesteuert werden, um letztendlich eine automatisierte Stahlerzeugung zu realisieren. Es ist bemerkenswert, dass im
Prozess der automatisierten Konverter-Stahlerzeugung das Erz nach seinem
Schmelzen zu geschmolzenem Eisen mehrmals von einer
Stahlerzeugungsvorrichtung oberer Ebene zu einer Stahlerzeugungsvorrichtung unterer Ebene überführt werden muss, wobei das geschmolzene Eisen während des Überführung immer noch in einem geschmolzenen Zustand bleibt; beeinflusst durch äußere Faktoren wie Temperatur, Löslichkeit, Reaktionsgrad usw. entsteht es häufig eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen Gehalt eines bestimmten
Elements in der tatsächlichen Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens und den Rohdaten; wenn diese Abweichung nicht korrigiert wird und der ursprüngliche theoretische Berechnungswert der Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens zur direkten Berechnung direkt in das Berechnungsmodell nächster Ebene eingegeben wird, treten auch in Ausgabeergebnissen des Berechnungsmodells der nächsten Ebene unausbleiblich Abweichungen auf, die sich direkt auf den automatisierten Stahlerzeugungsverlauf auswirken; wenn der
Stahlerzeugungsvorrichtung nächster Ebene eine Probenahme- /Untersuchungsvorrichtung entsprechend hinzugefügt wird, um die
Echtzeitparameter der entsprechenden Stahlerzeugungsvorrichtung zu erwerben, werden nicht nur hohe Anforderungen an die Druck- und
Hochtemperaturbeständigkeit der Probenahme-/Untersuchungsvorrichtung selbst gestellt und ist sondern auch die Probenahme/Untersuchung sehr schwierig, während Innovationen bei der Vorrichtung negative Auswirkungen, wie steigende
Kosten der Stahlproduktionslinien, mit sich bringen, was die Gesamteffizienz des
Stahlwerks beeinträchtigt.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Auf dieser Grundlage ist es notwendig, ein Verfahren zur Vorhersage der
Zusammensetzung eines geschmolzenen Eisens bereitzustellen. Das Verfahren wird auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendet, wobei
Änderungen in der Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, die durch verschiedene Einflussfaktoren während des Transferprozesses des geschmolzenen Eisens verursacht werden, bei der Analyse der Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens berücksichtigt werden, um Fehler zu korrigieren, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor dieses geschmolzene
Eisen in eine Stahlerzeugungsvorrichtung nächster Ebene gelangt, vorhersagt wird und damit genauere, zuverlässigere und echtzeitige Modellberechnungsparameter für den automatisierten Stahlerzeugungsprozess bereitgestellt werden, so dass ein stabiler Fortschritt des automatisierten Stahlerzeugungsprozesses sichergestellt wird.
Die technischen Lösungen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
In der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Vorhersage der
Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens bereitgestellt, wobei das Verfahren lautet:
Durchführen einer Probenahme und einer Untersuchung an einem geschmolzenen
Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus einem Torpedotank in eine Pfanne abgestochen wird, und Berechnen eines Verlusts der
Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird, kalibriert wird; Durchführen einer Probenahme und einer
Untersuchung an dem geschmolzenen Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus der Pfanne in einen Konverter übertragen wird, und
Berechnen eines Verlusts der Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene
Eisen in den Konverter übertragen wird, kalibriert wird. Bevor das geschmolzene
Eisen in die Pfanne abgestochen wird, werden zunächst Proben des geschmolzenen Eisens entnommen und wird die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens untersucht, wobei die Untersuchungsergebnisse des geschmolzenen Eisens anhand des Einflusses externer Faktoren wie Temperatur,
Löslichkeit und Reaktionsgrad auf den Gehalt eines bestimmten Elements in dem geschmolzenen Eisen kalibriert werden, wobei die Zusammensetzung des aus dem
Torpedotank abgestochenen geschmolzenen Eisens vorhergesagt wird und in das entsprechende Berechnungsmodell der Stahlerzeugungsvorrichtung der nächsten
Ebene eingegeben wird. Solche Probenahme-, Untersuchungs-, Kalibrierungs- und
Vorhersagemethoden sind einfach zu bedienen, und der Bediener muss die vorhandenen automatisierten Stahlerzeugungsvorrichtung nicht erneuern und muss sich lediglich darauf verlassen, dass Proben aus dem geschmolzenen Eisen in einer
Zeitspanne der Übertragung des geschmolzenen Eisen zwischen dem Torpedotank und der Pfanne entnommen und zur Untersuchung gesendet werden, was die
Bedienbarkeit verbessert. Da nach Erhalt der Untersuchungsergebnisse eine
Kalibrierung erforderlich ist und die kalibrierten Daten dazu verwendet sind, die spezifische Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens nach dem Abstich in die
Pfanne vorherzusagen, kann die Störung der Modelldaten durch andere
Störfaktoren weiter eliminiert werden, was eine genauere Anpassung an die tatsächliche Situation ermöglicht und eine genaue sowie zuverlässige Steuerung des automatisierten Stahlerzeugungsprozesses sichergestellt wird. Gleiches gilt für das Übertragen des geschmolzenen der Eisens aus der Pfanne in den Konverter.
Optional ist vorgesehen, dass ein Teil des geschmolzenen Eisens, das vor seinem
Abstechen aus dem Torpedotank in die Pfanne steht, als erste Prozessprobe entnommen wird und das verbleibende geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird; wobei die erste Prozessprobe zur Untersuchung gesendet wird und ein Untersuchungsergebnis der Zusammensetzung der ersten Prozessprobe gewonnen wird, um ein Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe zu berechnen.
Optional ist vorgesehen, dass ein erster Probenahmedauer-Schwellenwert und ein
Abstichdauer-Schwellenwert eingestellt sind; wobei eine Probenahmedauer der ersten Prozessprobe den ersten Probenahmedauer-Schwellenwert nicht überschreitet, wobei eine Abstichdauer, in der das nach der Entnehme der ersten
Prozessprobe verbleibende geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird,
den Abstichdauer-Schwellenwert nicht überschreitet. Durch die Einstellung eines angemessenen ersten Probenahmedauer-Schwellenwerts und Abstichdauer-
Schwellenwerts wird ein übermäßiger Einfluss des Transferprozesses auf die
Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens möglichst vermieden, wobei nach der Probenahme der Untersuchungsprozess und der Abstichprozess gleichzeitig durchgeführt werden, was auch die ordnungsgemäße und reibungslose
Durchführung des automatisierten Stahlerzeugungsprozesses fördern kann.
Optional ist vorgesehen, dass nach dem Senden der ersten Prozessprobe zur
Untersuchung eine Größe eines Massenprozents mindestens eines Elements von
Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor, Schwefel und Titan in der ersten
Prozessprobe untersucht wird. Das geschmolzene Eisen bleibt während des
Transfers von einer Stahlerzeugungsvorrichtung oberer Ebene zur
Stahlerzeugungsvorrichtung unterer Ebene in geschmolzenem Zustand. Der Gehalt an Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und weiteren Elementen in geschmolzenem
Eisen wird stark von Faktoren wie Temperatur, Sauerstoffversorgung,
Reaktionsgrad usw. beeinflusst, so dass es notwendig ist, die spezifische
Zusammensetzung jedes Elements entsprechend zu untersuchen, um ausreichendere, zuverlässigere und dimensionalere Berechnungsrohstoffe für relevante Berechnungsmodelle von Stahlerzeugungsvorrichtungen niedrigerer
Ebene bereitzustellen.
Optional ist vorgesehen, dass für ein bestimmtes Element E in der ersten
Prozessprobe ein Verlustprozent der Zusammensetzung AP Fim dieses Elements gemäß der folgenden Formel berechnet wird: tap tap torp tap
AP Fm = (|-RIsF )x P&M — Ps (erste Formel), wobei in der ersten Formel prim fur einen Massenprozent des Elements E in dem geschmolzenen Eisen im Torpedotanks steht, wobei Rls 5 fur einen
Ausbeutekoeffizient des Elements E in einem Abstichprozess steht und ein empirischer Wert ist, und wobei Pls fur einen Verlustkoeffizient des Elements E im Abstichprozess steht und ein empirischer Wert ist. Durch umfangreiche Tests vor
Ort und nach einer kumulativen Datenanalyse werden die oben genannten empirischen Werte gewonnen, wobei für verschiedene Elemente E unterschiedliche
Ausbeutekoeffizienten und Verlustkoeffizienten speziell ausgewählt werden, um den Verlust jedes spezifischen Elements im spezifischen Prozess gezielt zu korrigieren.
Optional ist vorgesehen, dass für das bestimmte Element E in der ersten
Prozessprobe ein Produkt aus dem Massenprozent des Elements E, der nach dem
Senden der ersten Prozessprobe zur Untersuchung ermittelt ist, und dem
Verlustprozent der Zusammensetzung AP Fim dieses bestimmten Elements E als
Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe berechnet wird, wobei das
Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe als tatsächlicher Massenprozent des Elements E in der Pfanne in ein Berechnungsmodell eingegeben wird, um den automatisierten Stahlerzeugungsprozess zu steuern.
Optional ist vorgesehen, dass ein Teil des geschmolzenen Eisens, das vor seinem
Ubertragen aus der Pfanne in den Konverter steht, als zweite Prozessprobe entnommen wird und das verbleibende geschmolzene Eisen in den Konverter
Ubertragen wird; wobei die zweite Prozessprobe zur Untersuchung gesendet wird und ein Untersuchungsergebnis der Zusammensetzung der zweiten Prozessprobe gewonnen wird, um ein Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe zu berechnen.
Optional ist vorgesehen, dass ein zweiter Probenahmedauer-Schwellenwert und ein
Ubertragungsdauer-Schwellenwert eingestellt sind; wobei eine Probenahmedauer der zweiten Prozessprobe den zweiten Probenahmedauer-Schwellenwert nicht
Uberschreitet, wobei eine Ubertragungsdauer, in der das nach der Entnehme der zweiten Prozessprobe verbleibende geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird, den Ubertragungsdauer-Schwellenwert nicht überschreitet; wobei nach dem Senden der zweiten Prozessprobe zur Untersuchung eine Größe eines
Massenprozents mindestens eines Elements von Kohlenstoff, Silizium, Mangan,
Phosphor, Schwefel und Titan in der zweiten Prozessprobe untersucht wird.
Optional ist vorgesehen, dass für ein bestimmtes Element E in der zweiten
Prozessprobe ein Verlustprozent der Zusammensetzung AP Zam dieses Elements gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
chrg chrg ladle chrg
AP Fm = (| — Rls? )x P&M — PlsF (zweite Formel), wobei in der zweiten Formel AP Zam fur einen Massenprozent des Elements E in dem geschmolzenen Eisen in der Pfanne steht, wobei Ris En für einen
Ausbeutekoeffizient des Elements E während der Übertragung des geschmolzenen
Eisens in den Konverter steht und ein empirischer Wert ist, und wobei Pls? für einen Verlustkoeffizient des Elements E während der Übertragung des geschmolzenen Eisens in den Konverter steht und ein empirischer Wert ist.
Optional ist vorgesehen, dass für das bestimmte Element E in der zweiten
Prozessprobe ein Produkt aus dem Massenprozent des Elements E, der nach dem
Senden der zweiten Prozessprobe zur Untersuchung ermittelt ist, und dem
Verlustprozent der Zusammensetzung AP Zam dieses bestimmten Elements E als
Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe berechnet wird, wobei das
Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe als tatsächlicher Massenprozent des Elements E in der Pfanne in das Berechnungsmodell eingegeben wird, um den automatisierten Stahlerzeugungsprozess zu steuern.
Zu vorteilhaften Auswirkungen der technischen Lösungen der vorliegenden
Erfindung gehören: Die vorliegende Erfindung ist einfach zu bedienen und leicht zu implementieren, und kann genauere und zuverlässigere Echtzeitparameter für
Berechnungsmodelle aller Ebenen erwerben; bei ihrer spezifischen Anwendung der vorliegenden Erfindung besteht keine Notwendigkeit, bestehende automatisierte
Stahlerzeugungsvorrichtungen zu erneuern; und sie kann auf ein breites Spektrum automatisierter Stahlerzeugungsszenarien angewendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung und im Stand der Technik deutlicher zu veranschaulichen, werden im
Folgenden die Zeichnungen, die zur Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder des Standes der Technik benötigt sind, kurz vorgestellt. Offensichtlich stellen die
Zeichnungen in der folgenden Beschreibung nur einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Der Durchschnittsfachmann kann auch basierend auf in diesen Zeichnungen gezeigten Strukturen weitere Zeichnungen erhalten, ohne erfinderischen Aufwand zu leisten.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Vorhersage der
Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens, das durch eine spezifische
Ausführungsform implementiert ist.
Die Realisierung der Ziele, die Funktionsmerkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in
Verbindung mit den Ausführungsbeispielen beschrieben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen
Ausführungsbeispiele nur ein Teil der Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung und umfassen nicht alle Ausführungsbeispiele. Alle anderen
Ausführungsbeispiele, die vom Durchschnittsfachmann auf der Grundlage der
Ausführungsbeispiele in der vorliegenden Erfindung ohne erfinderischen Aufwand erzielt werden, sollten in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
Es ist anzugeben, dass alle Richtungsangaben (wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten ...) in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nur dazu verwendet werden, eine relative Positionsbeziehung, Bewegung und dergleichen zwischen verschiedenen Komponenten bei einer bestimmten Haltung (wie in der beigefügten Figur gezeigt) zu erläutern, wobei bei einer Änderung der bestimmten
Halterung die Richtungsangabe entsprechend geändert wird.
Ausdrücke betreffend die Angaben „erst“, „zweit“ usw. werden außerdem nur zum
Zwecke der Beschreibung verwendet und sollten nicht so verstanden werden, dass sie eine relative Wichtigkeit angeben bzw. implizieren oder die Anzahl der angegebenen technischen Merkmale implizit anzeigen. Somit können die mit „erst“ bzw. „zweit“ definierten Merkmale explizit oder implizit mindestens eines der
Merkmale enthalten. Darüber hinaus werden hierin durch die Angabe „und/oder“ drei Lösungen definiert. Am Beispiel von „A und/oder B“ werden eine technische
Lösung A, eine technische Lösung B und eine technische Lösung, die sowohl A als auch B gleichzeitig erfüllen, enthalten. Ferner können die technischen Lösungen verschiedener Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, was aber auf der Implementierung durch den Durchschnittsfachmann beruhen muss. Eine
Kombination von technischen Lösungen soll als nicht existiert angesehen werden und liegt somit nicht im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wenn diese
Kombination Widersprüche enthält oder nicht realisiert werden kann.
Es wird Bezug auf Fig. 1 genommen.
In dieser spezifischen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Vorhersage der
Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens bereitgestellt, wobei das Verfahren lautet:
Durchführen einer Probenahme und einer Untersuchung an einem geschmolzenen
Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus einem Torpedotank in eine Pfanne abgestochen wird, und Berechnen eines Verlusts der
Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird, kalibriert wird; Durchführen einer Probenahme und einer
Untersuchung an dem geschmolzenen Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus der Pfanne in einen Konverter übertragen wird, und
Berechnen eines Verlusts der Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene
Eisen in den Konverter übertragen wird, kalibriert wird.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Teil des geschmolzenen Eisens, das vor seinem Abstechen aus dem Torpedotank in die
Pfanne steht, als erste Prozessprobe entnommen wird und das verbleibende geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird; wobei die erste Prozessprobe zur Untersuchung gesendet wird und ein Untersuchungsergebnis der
Zusammensetzung der ersten Prozessprobe gewonnen wird, um ein
Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe zu berechnen.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein erster
Probenahmedauer-Schwellenwert auf 30 Sekunden und ein Abstichdauer-
Schwellenwert auf 5 Minuten eingestellt wird; wobei eine Probenahmedauer der ersten Prozessprobe den ersten Probenahmedauer-Schwellenwert nicht überschreitet, wobei eine Abstichdauer, in der das nach der Entnehme der ersten
Prozessprobe verbleibende geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird, den Abstichdauer-Schwellenwert nicht überschreitet.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach dem Senden der ersten Prozessprobe zur Untersuchung eine Größe eines Massenprozents mindestens eines Elements von Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor, Schwefel und Titan in der ersten Prozessprobe untersucht wird.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass für ein bestimmtes
Element E in der ersten Prozessprobe ein Verlustprozent der Zusammensetzung A p Em dieses Elements gemäß der folgenden Formel berechnet wird: tap tap torp tap
AP Emm = (I-RIsF )x PF — Pls# (erste Formel), wobei in der ersten Formel prim fur einen Massenprozent des Elements E in dem geschmolzenen Eisen im Torpedotanks steht, wobei Rls 5 fur einen
Ausbeutekoeffizient des Elements E in einem Abstichprozess steht und ein empirischer Wert ist, und wobei Pls fur einen Verlustkoeffizient des Elements E im Abstichprozess steht und ein empirischer Wert ist.
In der vorliegenden spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass fur das bestimmte Element E in der ersten Prozessprobe ein Produkt aus dem
Massenprozent des Elements E, der nach dem Senden der ersten Prozessprobe zur Untersuchung ermittelt ist, und dem Verlustprozent der Zusammensetzung AP
Fim dieses bestimmten Elements E als Kalibrierungsergebnis der ersten
Prozessprobe berechnet wird, wobei das Kalibrierungsergebnis der ersten
Prozessprobe als tatsachlicher Massenprozent des Elements E in der Pfanne in ein
Berechnungsmodell eingegeben wird, um den automatisierten
Stahlerzeugungsprozess zu steuern.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Teil des geschmolzenen Eisens, das vor seinem Übertragen aus der Pfanne in den
Konverter steht, als zweite Prozessprobe entnommen wird und das verbleibende geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird; wobei die zweite
Prozessprobe zur Untersuchung gesendet wird und ein Untersuchungsergebnis der
Zusammensetzung der zweiten Prozessprobe gewonnen wird, um ein
Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe zu berechnen.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein zweiter
Probenahmedauer-Schwellenwert auf 30 Sekunden und ein Übertragungsdauer-
Schwellenwert auf 5 Minuten eingestellt wird; wobei eine Probenahmedauer der zweiten Prozessprobe den zweiten Probenahmedauer-Schwellenwert nicht überschreitet, wobei eine Übertragungsdauer, in der das nach der Entnehme der zweiten Prozessprobe verbleibende geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird, den Übertragungsdauer-Schwellenwert nicht überschreitet; wobei nach dem Senden der zweiten Prozessprobe zur Untersuchung eine Größe eines
Massenprozents mindestens eines Elements von Kohlenstoff, Silizium, Mangan,
Phosphor, Schwefel und Titan in der zweiten Prozessprobe untersucht wird.
In dieser spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass für ein bestimmtes
Element E in der zweiten Prozessprobe ein Verlustprozent der Zusammensetzung
AP Zam dieses Elements gemäß der folgenden Formel berechnet wird: chrg chrg ladle chrg
AP Fm = (| — Rls? )x P&M — PlsF (zweite Formel), wobei in der zweiten Formel AP Zam fur einen Massenprozent des Elements E in dem geschmolzenen Eisen in der Pfanne steht, wobei Ris En für einen
Ausbeutekoeffizient des Elements E während der Übertragung des geschmolzenen
Eisens in den Konverter steht und ein empirischer Wert ist, und wobei Pls? für einen Verlustkoeffizient des Elements E während der Übertragung des geschmolzenen Eisens in den Konverter steht und ein empirischer Wert ist.
In der vorliegenden spezifischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass für das bestimmte Element E in der zweiten Prozessprobe ein Produkt aus dem
Massenprozent des Elements E, der nach dem Senden der zweiten Prozessprobe zur Untersuchung ermittelt ist, und dem Verlustprozent der Zusammensetzung AP
Zam dieses bestimmten Elements E als Kalibrierungsergebnis der zweiten
Prozessprobe berechnet wird, wobei das Kalibrierungsergebnis der zweiten
Prozessprobe als tatsachlicher Massenprozent des Elements E in der Pfanne in das
Berechnungsmodell eingegeben wird, um den automatisierten
Stahlerzeugungsprozess zu steuern.
Im Rahmen des in der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten automatisierten
Konverter-Stahlerzeugungsprozesses wurden acht
Verifizierungsausführungsbeispiele erhalten:
Erstes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Eine Probe der Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Torpedotank wird entnommen, wobei die Probenahmedauer 10 Sekunden betragt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die Ergebnisse lauten: C: 4,37 %, Si: 0,42 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,045 % und Ti: 0,025 %. Nach einem Berechnen gemal der Formel 1 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,27 %, Si: 0,41 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,045 %, Ti: 0,0238 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die
Ubertragungsdauer 4,5 Minuten beträgt. Nach einem Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,17 %, Si: 0,403 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,045 %, Ti: 0,0235 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird in der Pfanne und im
Konverter gleichzeitig eine Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens in der Pfanne lautet: C: 4,268 %, Si: 0,409 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,045 %, Ti: 0,0228 %.
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 4,16 %,
Si: 0,398 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,045 %, Ti: 0,0236 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Zweites Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhütten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk wird eine Probe der
Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Torpedotank entnommen, wobei die Probenahmedauer 18 Sekunden beträgt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die Ergebnisse lauten: C: 4,23 %, Si: 0,45 %, Mn: 0,39 %, P: 0,135 %, S: 0,055 % und Ti: 0,028 %. Nach einem Berechnen gemäß der
Formel 1 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,13 %, Si: 0,437 %, Mn: 0,39 %, P: 0,135 %, S: 0,055 %, Ti: 0,0266 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die
Übertragungsdauer 4,2 Minuten beträgt. Nach einem Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,03 %, Si: 0,432 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,055 %, Ti: 0,0263 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird in der Pfanne und im
Konverter gleichzeitig eine Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens in der Pfanne lautet: C: 4,128 %, Si: 0,435 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,055 %, Ti: 0,0265 %.
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 4,02 %,
Si: 0,43 %, Mn: 0,36 %, P: 0,130 %, S: 0,055 %, Ti: 0,0261 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Drittes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhütten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk wird eine Probe der
Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Torpedotank entnommen, wobei die Probenahmedauer 15 Sekunden beträgt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die Ergebnisse lauten: C: 4,59 %, Si: 0,22 %, Mn: 0,55
%, P: 0,110 %, S: 0,038 % und Ti: 0,033 %. Nach einem Berechnen gemäß der
Formel 1 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,49 %, Si: 0,213 %, Mn: 0,55 %, P: 0,110 %, S: 0,038 %, Ti: 0,0314 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die
Ubertragungsdauer 4,8 Minuten beträgt. Nach einem Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,39 %, Si: 0,211 %, Mn: 0,55 %, P: 0,110 %, S: 0,038 %, Ti: 0,031 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird in der Pfanne und im
Konverter gleichzeitig eine Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens in der Pfanne lautet: C: 4,48 %,
Si: 0,211 %, Mn: 0,55 %, P: 0,110 %, S: 0,038 %, Ti: 0,0312 %.
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 4,37 %,
Si: 0,21 %, Mn: 0,55 %, P: 0,110 %, S: 0,038 %, Ti: 0,0309 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Viertes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhütten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk wird eine Probe der
Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Torpedotank entnommen, wobei die Probenahmedauer 20 Sekunden beträgt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die Ergebnisse lauten: C: 3,98 %, Si: 0,62 %, Mn: 0,46 %, P: 0,098 %, S: 0,033 % und Ti: 0,021 %. Nach einem Berechnen gemäß der
Formel 1 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 3,88 %, Si: 0,601 %, Mn: 0,46 %, P: 0,098 %, S: 0,033 %, Ti: 0,020 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die
Ubertragungsdauer 4,1 Minuten beträgt. Nach einem Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante Zusammensetzung korrigiert auf: C: 3,78 %, Si: 0,595 %, Mn: 0,46 %, P: 0,098 %, S: 0,033 %, Ti: 0,0198 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird in der Pfanne und im
Konverter gleichzeitig eine Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens in der Pfanne lautet: C: 387 %,
Si: 0,609 %, Mn: 0,46 %, P: 0,098 %, S: 0,033 %, Ti: 0,0218 %.
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 3,76 %,
Si: 0,598 %, Mn: 0,46 %, P: 0,098 %, S: 0,033 %, Ti: 0,0216 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Fünftes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhütten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk erfolgt keine
Probenahme im Torpedotank, wobei nach dem Abstichen des geschmolzenen
Eisens in die Pfanne eine Probenahme erfolgt, wobei die Probenahmedauer 25
Sekunden beträgt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die
Ergebnisse lauten: C: 4,98 %, Si: 0,60 %, Mn: 0,36 %, P: 0,090 %, S: 0,038 % und
Ti: 0,025 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die Übertragungsdauer 4,9 Minuten beträgt. Nach einem
Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante
Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,88 %, Si: 0,594 %, Mn: 0,36 %, P: 0,090 %,
S: 0,038 %, Ti: 0,0248 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird im Konverter eine
Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im
Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 4,85 %,
Si: 0,598 %, Mn: 0,36 %, P: 0,090 %, S: 0,038 %, Ti: 0,0246 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Sechstes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhütten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk erfolgt keine
Probenahme im Torpedotank, wobei nach dem Abstichen des geschmolzenen
Eisens in die Pfanne eine Probenahme erfolgt, wobei die Probenahmedauer 30
Sekunden beträgt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die
Ergebnisse lauten: C: 3,58 %, Si: 0,69 %, Mn: 0,45 %, P: 0,088 %, S: 0,023 % und
Ti: 0,019 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die Ubertragungsdauer 5,0 Minuten beträgt. Nach einem
Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante
Zusammensetzung korrigiert auf: C: 3,48 %, Si: 0,683 %, Mn: 0,45 %, P: 0,088 %,
S: 0,023 %, Ti: 0,0188 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird im Konverter eine
Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im
Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 3,45 %,
Si: 0,680 %, Mn: 0,45 %, P: 0,088 %, S: 0,023 %, Ti: 0,0186 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Siebtes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhitten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk erfolgt keine
Probenahme im Torpedotank, wobei nach dem Abstichen des geschmolzenen
Eisens in die Pfanne eine Probenahme erfolgt, wobei die Probenahmedauer 26
Sekunden betragt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die
Ergebnisse lauten: C: 4,33 %, Si: 0,55 %, Mn: 0,66 %, P: 0,078 %, S: 0,038 % und
Ti: 0,025 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die Ubertragungsdauer 4,7 Minuten beträgt. Nach einem
Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante
Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,23 %, Si: 0,544 %, Mn: 0,66 %, P: 0,078 %,
S: 0,038 %, Ti: 0,0248 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird im Konverter eine
Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im
Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 4,22 %,
Si: 0,548 %, Mn: 0,66 %, P: 0,078 %, S: 0,038 %, Ti: 0,0246 %.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, dass die vorhergesagte
Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine
Datenbasis für ein dynamisches und statisches Berechnungsmodell der
Stahlerzeugung bietet.
Achtes Verifizierungsausführungsbeispiel:
Beim Verhitten in einer bestimmten Hitze in einem Stahlwerk erfolgt keine
Probenahme im Torpedotank, wobei nach dem Abstichen des geschmolzenen
Eisens in die Pfanne eine Probenahme erfolgt, wobei die Probenahmedauer 28
Sekunden betragt, wobei die Probe in einem Labor untersucht wird, und wobei die
Ergebnisse lauten: C: 4,28 %, Si: 0,42 %, Mn: 0,35 %, P: 0,095 %, S: 0,032 % und
Ti: 0,027 %. Das geschmolzene Eisen wird aus der Pfanne in den Konverter übertragen, wobei die Ubertragungsdauer 3,8 Minuten beträgt. Nach einem
Berechnen gemäß der Formel 2 zur Vorhersage wird die relevante
Zusammensetzung korrigiert auf: C: 4,18 %, Si: 0,416 %, Mn: 0,35 %, P: 0,095 %,
S: 0,032 %, Ti: 0,0267 %.
Um die Genauigkeit der Vorhersage zu verifizieren, wird im Konverter eine
Probennahme zur Analyse durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung im
Labor werden wie folgt verglichen:
Die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens im Konverter lautet: C: 4,14 %,
Si: 0,412 %, Mn: 0,35 %, P: 0,095 %, S: 0,032 %, Ti: 0,0262 %.
Aus den oben genannten acht Verifizierungsausführungsbeispielen ist deutlich ersichtlich, dass die durch das Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens, das in dieser spezifischen Ausführungsform bereitgestellt wird, erhaltenen Daten in hohem Maße mit den tatsächlichen Daten übereinstimmen, wobei die vorhergesagte Zusammensetzung näher an der tatsächlichen Zusammensetzung liegt und eine stabile, zuverlässige und genaue
Datenbasis für dynamische und statische Berechnungsmodelle der Stahlerzeugung bieten kann.
Vorstehend sind nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt, die den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung jedoch nicht einschränken. Jede äquivalente strukturelle Transformation, die im Rahmen des erfinderischen Konzepts der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Inhalte der Beschreibung sowie der Figur der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, oder die direkte/indirekte Anwendung in anderen verwandten technischen
Gebieten, fällt ebenfalls in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren lautet: Durchführen einer Probenahme und einer Untersuchung an einem geschmolzenen Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus einem Torpedotank in eine Pfanne abgestochen wird, und Berechnen eines Verlusts der Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird, kalibriert wird; Durchführen einer Probenahme und einer Untersuchung an dem geschmolzenen Eisen in einem Prozess, in dem das geschmolzene Eisen aus der Pfanne in einen Konverter übertragen wird, und Berechnen eines Verlusts der Zusammensetzung dieses geschmolzenen Eisens, wobei die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens, bevor das geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird, kalibriert wird.
2. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des geschmolzenen Eisens, das vor seinem Abstechen aus dem Torpedotank in die Pfanne steht, als erste Prozessprobe entnommen wird und das verbleibende geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird; wobei die erste Prozessprobe zur Untersuchung gesendet wird und ein Untersuchungsergebnis der Zusammensetzung der ersten Prozessprobe gewonnen wird, um ein Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe zu berechnen.
3. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Probenahmedauer- Schwellenwert und ein Abstichdauer-Schwellenwert eingestellt sind; wobei eine Probenahmedauer der ersten Prozessprobe den ersten Probenahmedauer-
Schwellenwert nicht überschreitet, wobei eine Abstichdauer, in der das nach der Entnehme der ersten Prozessprobe verbleibende geschmolzene Eisen in die Pfanne abgestochen wird, den Abstichdauer-Schwellenwert nicht überschreitet.
4. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Senden der ersten Prozessprobe zur Untersuchung eine Größe eines Massenprozents mindestens eines Elements von Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor, Schwefel und Titan in der ersten Prozessprobe untersucht wird.
5. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für ein bestimmtes Element E in fap der ersten Prozessprobe ein Verlustprozent der Zusammensetzung AP" dieses Elements gemäß der folgenden Formel berechnet wird: fap tap forp tap AP Emm = (I-RIsF )x PF — Pls# (erste Formel), torp wobei in der ersten Formel P 5» für einen Massenprozent des Elements E in tap dem geschmolzenen Eisen im Torpedotanks steht, wobei Rls Z für einen Ausbeutekoeffizient des Elements E in einem Abstichprozess steht und ein tap empirischer Wert ist, und wobei PlsZ für einen Verlustkoeffizient des Elements E im Abstichprozess steht und ein empirischer Wert ist.
6. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass fur das bestimmte Element E in der ersten Prozessprobe ein Produkt aus dem Massenprozent des Elements E, der nach dem Senden der ersten Prozessprobe zur Untersuchung ermittelt ist, und dem fap Verlustprozent der Zusammensetzung AP 7” dieses bestimmten Elements E als
Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe berechnet wird, wobei das Kalibrierungsergebnis der ersten Prozessprobe als tatsächlicher Massenprozent des Elements E in der Pfanne in ein Berechnungsmodell eingegeben wird, um den automatisierten Stahlerzeugungsprozess zu steuern.
7. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des geschmolzenen Eisens, das vor seinem Übertragen aus der Pfanne in den Konverter steht, als zweite Prozessprobe entnommen wird und das verbleibende geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird; wobei die zweite Prozessprobe zur Untersuchung gesendet wird und ein Untersuchungsergebnis der Zusammensetzung der zweiten Prozessprobe gewonnen wird, um ein Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe zu berechnen.
8. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Probenahmedauer- Schwellenwert und ein Übertragungsdauer-Schwellenwert eingestellt sind; wobei eine Probenahmedauer der zweiten Prozessprobe den zweiten Probenahmedauer- Schwellenwert nicht überschreitet, wobei eine Übertragungsdauer, in der das nach der Entnehme der zweiten Prozessprobe verbleibende geschmolzene Eisen in den Konverter übertragen wird, den Ubertragungsdauer-Schwellenwert nicht überschreitet; wobei nach dem Senden der zweiten Prozessprobe zur Untersuchung eine Größe eines Massenprozents mindestens eines Elements von Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor, Schwefel und Titan in der zweiten Prozessprobe untersucht wird.
9. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für ein bestimmtes Element E in chrg der zweiten Prozessprobe ein Verlustprozent der Zusammensetzung AP Zn dieses Elements gemäß der folgenden Formel berechnet wird: chrg chrg ladle chrg AP Fm = (| — Rls? )x P&M — PlsF (zweite Formel), chrg wobei in der zweiten Formel AP” für einen Massenprozent des Elements E in chrg dem geschmolzenen Eisen in der Pfanne steht, wobei Rls £ flr einen Ausbeutekoeffizient des Elements E während der Übertragung des geschmolzenen chrg Eisens in den Konverter steht und ein empirischer Wert ist, und wobei Pls” für einen Verlustkoeffizient des Elements E während der Übertragung des geschmolzenen Eisens in den Konverter steht und ein empirischer Wert ist.
10. Verfahren zur Vorhersage der Zusammensetzung eines auf einen automatisierten Stahlerzeugungsprozess angewendeten geschmolzenen Eisens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für das bestimmte Element E in der zweiten Prozessprobe ein Produkt aus dem Massenprozent des Elements E, der nach dem Senden der zweiten Prozessprobe zur Untersuchung ermittelt ist, und chrg dem Verlustprozent der Zusammensetzung AP 7” dieses bestimmten Elements E als Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe berechnet wird, wobei das Kalibrierungsergebnis der zweiten Prozessprobe als tatsächlicher Massenprozent des Elements E in der Pfanne in das Berechnungsmodell eingegeben wird, um den automatisierten Stahlerzeugungsprozess zu steuern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3920447A (en) * 1972-02-28 1975-11-18 Pennsylvania Engineering Corp Steel production method
CN106319135B (zh) * 2016-11-24 2018-05-29 新兴铸管股份有限公司 用于冶炼工艺防止C、Mn元素成分波动的方法
CN111047202B (zh) * 2019-12-13 2023-05-12 首钢集团有限公司 一种铁水碳含量的校正方法
CN115906628B (zh) * 2022-11-18 2025-05-16 山东钢铁股份有限公司 一种基于生产条件动态调整的转炉工序合金添加方法
CN115906538A (zh) * 2023-01-09 2023-04-04 湖南华联云创信息科技有限公司 一种钢包精炼炉钢水成分预测的方法
CN116926261A (zh) * 2023-06-16 2023-10-24 青岛特殊钢铁有限公司 一种炼钢转炉自适应优化安全控制系统
CN117947241A (zh) * 2024-02-29 2024-04-30 北京科技大学 一种lf智能化精炼系统及方法
CN118291850A (zh) * 2024-05-24 2024-07-05 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种含铁废料回炉利用的方法

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