本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地，本发明涉及一种以参考炉次法确立RH精炼炉脱碳工艺数据的方法。
背景技术：
目前随着钢厂品种钢比例的提高，特别是低碳钢、超低碳钢(如IF钢)的大量生产，对RH真空脱碳控制水平的要求也越来越高。
RH真空精炼过程发生在密闭的真空室内，其高温冶金反应过程属于半黑箱，这使人们对它的认识困难，精炼过程的反应机理、反应行为都只能通过分析和估计来判断。判断的准确与否很大程度上取决于操作者的经验，操作中有很大的偶然率，由于操作工人水平的参差不齐，经常出现在RH冶炼终点钢水中碳和温度超标的情况出现，如何提高操作的稳定性，这一重任依赖于计算机模型来完成。
但目前的RH脱碳模型均是通过对RH真空精炼装置和现场生产超低碳钢工艺的分析，然后利用真空脱碳热力学与动力学理论来确立RH真空脱碳机理，进而开发适用于本企业的RH真空精炼装置的脱碳模型，该类脱碳模型计算方法复杂，计算的准确性严重依赖计算公式中模型参数的适应性。其模型参数是随生产工艺而变化的，需经过长期摸索才能达到生产的准确度要求，且各家钢厂的装备水平和工艺参数不一样，使得模型适应性差，模型移植后均需要长时间的摸索模型参数。
技术实现要素：
为解决以上问题，本发明提供一种简单实用且适应性广的RH精炼炉脱碳工艺参数确定方法。
RH精炼时，影响RH精炼炉钢水的初始条件主要为：进RH精炼炉钢水中碳、氧含量、温度以及炉渣改质剂的加入量。
本发明中，RH精炼炉的精炼工艺为：精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧量、吹氧时机、脱碳时间、脱碳初期为升温添加的铝量。
精炼后，钢水的目标温度和目标碳含量为该炉的冶炼结果。
若该炉钢水的初始条件相同、精炼工艺相同，则该炉的冶炼结果相同。
本发明的具体技术方案如下：
本发明的以参考炉次法确定RH精炼炉脱碳工艺参数的方法，包括以下步骤：
(1)采集以下数据，利用计算机建立数据库：
a:冶炼的钢种号；
b:炉号；
c:钢水重量，单位吨；记为C；
d:转炉冶炼终点钢水中的溶解氧含量，单位ppm；记为D；
e:转炉冶炼终点钢水中的碳含量，单位ppm；记为E；
f:转炉冶炼终点钢水的温度，单位℃；记为F；
g:转炉出钢过程中改质剂的加入量，单位Kg；记为G；
h:转炉出钢过程中含锰合金的加入量，单位Kg；记为H；其中，所述转炉出钢过程中锰的加入量，单位Kg；记为H1，H1为加入的锰合金的含锰量之和，计算公式为：H1＝ΣH*锰合金中的锰的质量百分数；
i:RH精炼炉进站钢水中溶解氧含量，单位ppm；记为I；
j:RH精炼炉进站钢水的温度，单位℃；记为J；
k:RH精炼炉循环气体流量制度；
l:RH精炼炉的真空室压降制度；
m:RH精炼炉吹氧量,单位m3；记为M；
n:RH精炼炉吹氧时机；
o:RH精炼炉脱碳初期为升温添加的铝量，单位kg；记为O；
p:RH精炼炉脱碳时间，单位min；记为P；
q:该炉钢水的目标温度，单位℃；记为Q；
r:该炉钢水的目标碳含量，单位ppm；记为R；
s:RH精炼炉脱碳结束后加铝量，单位kg，记为S；
(2)当数据库里某个钢种的采集数据累积至≥400炉次时，该数据库用于确定所述钢种的RH精炼炉脱碳工艺数据；
(3)转炉冶炼结束后，打开数据库，搜索数据库中能同时满足转炉冶炼终点钢水中的碳含量、氧含量、转炉出钢过程中的炉渣改质剂的加入量、RH进站后钢水中的溶解氧含量与钢水的目标碳含量均与所述转炉钢水的数据偏差在10％～15％，同时，满足钢种号相同并且RH进站钢水的温度与钢水的目标温度均与所述转炉钢水的数据偏差在3～5℃的炉次；
(4)将符合上述条件的所有炉次中的吹氧量(m3)、脱碳时间(min)、脱碳初期为升温添加的铝量(kg)与脱碳结束后加铝量(kg)均取算数平均值作为本炉次的吹氧量(m3)、脱碳时间(min)、脱碳初期为升温添加的铝量(kg)与脱碳结束后加铝量(kg)；从步骤(3)中搜索到的所有炉次中选择出与本炉次的转炉冶炼终点钢水中的碳含量最接近的炉次，并将该选择出的炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机做为本炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机；
(5)本炉次精炼结束后，如果钢水的碳含量与温度均在目标范围内，则将本炉次的精炼工艺数据存入数据库。
根据本发明所述的方法，其中，步骤(3)所述转炉冶炼结束后，利用转炉副枪检测转炉冶炼终点钢水的C、[O]含量和温度，转炉出钢过程中控制转炉下渣量，记录下转炉出钢过程加炉渣改质剂量和合金量，RH进站后检测进站钢水的[O]含量和温度，并输入该炉钢水的目标温度和目标碳含量。
根据本发明所述的方法，其中，步骤(5)所述钢水的碳含量目标范围为与钢水的目标碳含量偏差在10％～15％，所述钢水的温度目标范围为与钢水的目标碳含量偏差在3～5℃。
根据本发明所述的方法，本发明可以用Excel表格、Structured Query Language软件等常规方式建立数据库。
本发明的有益效果：
1、本发明通过参考炉次法确定RH精炼炉脱碳工艺数据，通过采集操作数据，建立数据库，用计算机处理数据快速准确，完全可替代目前凭人工经验决定脱碳和升温制度的方式，解决人工操作、判断的不稳定性，从而实现准确控制RH冶炼终点钢水的碳和温度、推进标准化作业。
2、本发明通过参考炉次法确定RH精炼炉脱碳工艺数据，工艺数据适应性好，本发明所参考的炉次是通过合理的精炼工艺使得精炼终点钢水中的碳含量和温度均合格的炉次，其合理的精炼工艺是通过实践检验了的，确定的工艺数据准确可靠。
3、本发明通过参考炉次法确定RH精炼炉脱碳工艺数据，不需要复杂的计算和准确的模型参数，只需去学习已精炼完炉次的精炼工艺数据，脱碳工艺数据移植性好。
具体实施方式
下面以DDQ级深冲级钢，钢种号为LHG2的RH精炼炉脱碳工艺数据确定及应用为例，对本发明进一步说明。
本发明的利用参考炉次法确定RH精炼炉脱碳工艺数据的方法，包括转炉冶炼结束，利用转炉副枪检测转炉冶炼终点钢水的C、[O]含量和温度，转炉出钢过程中控制转炉下渣量，并记录下转炉出钢过程加炉渣改质剂量和合金量，RH进站后检测进站钢水的[O]含量和温度。
步骤如下：
(1)采集以下数据，利用计算机建立数据库：
a:冶炼的钢种号；
b:炉号；
c:钢水重量，单位吨；记为C；
d:转炉冶炼终点钢水中的溶解氧含量，单位ppm；记为D；
e:转炉冶炼终点钢水中的碳含量，单位ppm；记为E；
f:转炉冶炼终点钢水的温度，单位℃；记为F；
g:转炉出钢过程中改质剂的加入量，单位Kg；记为G；
h:转炉出钢过程中含锰合金的加入量，单位Kg；记为H；其中，所述转炉出钢过程中锰的加入量，单位Kg；记为H1，H1为加入的锰合金的含锰量之和，计算公式为：H1＝ΣH*锰合金中的锰的质量百分数；
i:RH精炼炉进站钢水中溶解氧含量，单位ppm；记为I；
j:RH精炼炉进站钢水的温度，单位℃；记为J；
k:RH精炼炉循环气体流量制度；
l:RH精炼炉的真空室压降制度；
m:RH精炼炉吹氧量,单位m3；记为M；
n:RH精炼炉吹氧时机；
o:RH精炼炉脱碳初期为升温添加的铝量，单位kg；记为O；
p:RH精炼炉脱碳时间，单位min；记为P；
q:该炉钢水的目标温度，单位℃；记为Q；
r:该炉钢水的目标碳含量，单位ppm；记为R；
s:RH精炼炉脱碳结束后加铝量，单位kg，记为S；
(2)当数据库里某个钢种的采集数据累积至≥400炉次时，该数据库用于确定所述钢种的RH精炼炉脱碳工艺数据；
(3)转炉冶炼结束后，利用转炉副枪检测转炉冶炼终点钢水的C、[O]含量和温度，转炉出钢过程中控制转炉下渣量，记录下转炉出钢过程加炉渣改质剂量和合金量，RH进站后检测进站钢水的[O]含量和温度，并输入该炉钢水的目标温度和目标碳含量；
打开数据库，搜索数据库中能同时满足转炉冶炼终点钢水中的碳含量、氧含量、转炉出钢过程中的炉渣改质剂的加入量、RH进站后钢水中的溶解氧含量与钢水的目标碳含量均与所述转炉钢水的数据偏差在10％～15％，同时，满足钢种号相同并且RH进站钢水的温度与钢水的目标温度均与所述转炉钢水的数据偏差在3～5℃的炉次；
(4)将符合上述条件的所有炉次中的吹氧量(m3)、脱碳时间(min)、脱碳初期为升温添加的铝量(kg)与脱碳结束后加铝量(kg)均取算数平均值作为本炉次的吹氧量(m3)、脱碳时间(min)、脱碳初期为升温添加的铝量(kg)与脱碳结束后加铝量(kg)；从步骤(3)中搜索到的所有炉次中选择出与本炉次的转炉冶炼终点钢水中的碳含量最接近的炉次，并将该炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机做为本炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机；
(5)该炉精炼结束后，如果钢水的碳含量与温度均在目标范围内，则将该炉的精炼工艺数据存入数据库。
实施例1
炉号4-3134钢包运入RH精炼炉后，采集数据：钢种号为LHG2、转炉冶炼终点钢水中的溶解氧为842(ppm)、碳为0.041％、钢水重133.6(吨)、转炉出钢过程中改质剂的加入量300(kg)，中锰加入量为120(kg)。
利用定氧定温探头测RH进站钢水中的溶解氧含量368(ppm)、钢水温度为1612℃，调用数据库后，寻找到炉号4-2223和炉号4-2564的2炉合适钢水，这两炉钢的转炉冶炼终点钢水中的碳含量、氧含量、转炉出钢过程中的炉渣改质剂的加入量、RH进站后钢水中的溶解氧含量、钢水的目标碳含量与炉号4-3134钢水的数据偏差在±10％以内、钢种号相同、并且进站钢水的温度、钢水的目标温度与炉号4-3134钢水的温度偏差在±3℃以内，对这两炉钢在RH精炼过程中的的吹氧量(m3)、脱碳时间(min)、脱碳初期为升温添加的铝量(kg)、脱碳结束后加铝量(kg)取算数平均值为：RH精炼炉吹氧量80m3、RH精炼炉脱碳时间21(min)、脱碳初期为升温添加的铝量120(kg)，脱碳结束后加铝量115(kg)。
这两炉钢中4-2223与4-3134转炉冶炼终点钢水中的碳含量最接近，将4-2223的炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机做为4-3134炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机。
炉号4-3134的钢水在RH精炼过程中RH精炼炉吹氧量80m3、RH精炼炉脱碳时间21(min)、脱碳初期为升温添加的铝量120(kg)，采用与炉号4-2223相同的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机等精炼工艺，精炼完成后，钢水质量合格，将炉号4-3134的精炼工艺数据存入数据库。
相关炉次工艺数据见下表1。
表1实施例1炉次工艺数据
实施例2
炉号4-3369钢包运入RH精炼炉后，采集数据：钢种号为LHG2、转炉冶炼终点钢水中的溶解氧为795(ppm)、碳为0.040％、钢水重132(吨)、转炉出钢过程中改质剂的加入量300(kg)，中锰加入量为120(kg)。
利用定氧定温探头测RH进站钢水中的溶解氧含量342(ppm)、钢水温度为1608℃，调用数据库后，寻找到炉号4-2223、4-2638和炉号4-3134的3炉合适钢水，这3炉钢的转炉冶炼终点钢水中的碳含量、氧含量、转炉出钢过程中的炉渣改质剂的加入量、RH进站后钢水中的溶解氧含量、钢水的目标碳含量与炉号4-3369钢水的数据偏差在±15％以内、钢种号相同、并且进站钢水的温度、钢水的目标温度与炉号4-3369钢水的温度偏差在±5℃以内，对这两炉钢在RH精炼过程中的吹氧量(m3)、脱碳时间(min)、脱碳初期为升温添加的铝量(kg)、脱碳结束后加铝量(kg)取算数平均值为：RH精炼炉吹氧量79m3、RH精炼炉脱碳时间20(min)、脱碳初期为升温添加的铝量115(kg)，脱碳结束后加铝量119(kg)。
这两炉钢中4-2638与4-3369转炉冶炼终点钢水中的碳含量最接近，将4-2638的炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机做为4-3369炉次的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机。
炉号4-3369的钢水在RH精炼过程中RH精炼炉吹氧量80m3、RH精炼炉脱碳时间20(min)、脱碳初期为升温添加的铝量115(kg)，脱碳结束后加铝量119(kg)，采用与炉号4-2638相同的RH精炼炉循环气体流量制度、真空室压降制度、吹氧时机等精炼工艺，精炼完成后，钢水质量合格，将炉号4-3369的精炼工艺数据存入数据库。
相关炉次工艺数据见下表2。
表2实施例2炉次工艺数据
本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。