一种RH精炼合金加入控制方法与流程

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种rh精炼合金加入控制方法。

背景技术：

转炉-精炼-连铸是炼钢过程中三个主要工序，转炉、精炼将成分合格的钢水送至连铸浇注，其中转炉环节以粗调成分为主，精炼以精调精准控制成分为主，通过控制加入合金的种类和数量，来满足钢材的质量、品种与性能的要求。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下问题：

现有钢铁冶金工艺过程中，rh精炼调整成分时合金加入量的依据是以rh精炼进站取样化验的结果为准，从取样、样品处理、发送、接收、切削、化验至成分报出需要用时约7-10min，等样时间长同时取样至报出需要使用取样探头、风水电气等能源或材料，如样品不合格等待时间、所需能源或材料更多，成本高，影响rh精炼效率。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种rh精炼合金加入控制方法，以提高rh精炼效率。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种rh精炼合金加入控制方法，所述方法包括：

s1：在转炉冶炼出钢结束后，预测出吹炼结束钢水成分；

s2：根据预测出的吹炼结束钢水成分，再结合转炉出钢过程合金加入量，预测出钢结束钢水成分，具体包括：

称出出钢结束钢水重量，记为wsteel1，单位t；

以所述出钢结束钢水重量为基准，通过公式1)得出吹炼结束钢水重量，所述公式1)为：

其中：wsteel0为吹炼结束钢水重量，t；wai为转炉中i合金加入量，t；αi为转炉中i合金整体收得率，％；

以所述出钢结束钢水重量以及所述吹炼结束钢水重量为基准，通过公式2)得出出钢结束钢水成分，所述公式2)为：

其中：xk为加合金后钢水中k元素的含量，％；为加合金前钢水中k元素的含量，％；wai为i合金加入量，t；αi为i合金整体收得率，％；xai,k为i合金中k元素的含量，％；βk为i合金中k元素收得率，％；

s3：根据预测的出钢结束钢水成分，准备合适重量的合金；

s4：在rh精炼中，将准备好的合适重量的合金投入钢水中。

进一步地，所述预测出吹炼结束钢水成分包括：

有转炉吹炼结束取样且有化验结果返回的炉次，以该取样的化验结果作为本炉次的冶炼吹炼结束成分；

无转炉吹炼结束取样或化验结果无返回的炉次，吹炼结束钢水成分通过计算获得。

更进一步地，无转炉吹炼结束取样或化验结果无返回的炉次，吹炼结束钢水成分通过计算获得具体包括：

以吹炼结束副枪测量碳含量作为吹炼结束碳含量，记为[％c]0，％；

吹炼结束硅含量[％si]0记为0.01％；

吹炼结束锰含量预测[％mn]0＝[％mn]hm×0.18+0.35×[％c]0，其中[％mn]hm为入炉铁水锰含量、％，[％c]0为tso副枪测量碳、％，[％mn]0单位％；

吹炼结束磷含量预测[％p]0＝([％p]hm×49.1-[％c]tsc×0.51+ttsc×0.016-[％c]0×2.92+ttso×0.07-134.8)/100，其中[％p]hm为铁水磷含量、单位％，[％c]tsc为tsc副枪测量碳含量、单位％，ttsc为tsc副枪测量温度、单位℃，[％c]0为tso副枪测量碳含量、单位％，ttso为tso副枪测量温度、单位℃，[％p]0单位％；

吹炼结束硫含量预测[％s]0＝[％s]hm×0.6，[％s]hm为铁水硫含量、单位％，[％s]0单位％；

其余易氧化元素成分记为0，不易氧化元素记为铁水含量。

进一步地，所述根据预测的出钢结束钢水成分，准备合适重量的合金具体包括：

将预测的出钢结束钢水成分和出钢结束钢水重量实时存入转炉数据库中；

rh数据库每隔n秒读取转炉数据库数据，读取最新预测的出钢结束钢水成分及出钢结束钢水重量，并根据最新预测的出钢结束钢水成分及出钢结束钢水重量，计算并准备待投入的合金量。

优选地，所述n为5～10。

进一步地，在rh精炼中，将准备好的合适重量的合金投入钢水中具体包括：

rh钢水进站后，直接抽真空处理；

抽真空开始后t1分钟，将准备合适重量的合金备至真空腔体中；

抽真空t2分钟后定氧，根据定氧结果及钢水铝含量要求调铝；

rh调铝接受后，将合金由真空腔体投入真空室钢水。

优选地，所述t1为1～3。

优选地，所述t2为4～6。

本发明的有益效果是：

本发明的一种rh精炼合金加入控制方法，由于是以出钢结束钢水重量以及吹炼结束钢水重量为基准，通过计算得出出钢结束钢水成分，进而得出所需要准备的的合金重量，从而在rh进站钢水不用取样，能够显著缩短rh精炼过程冶炼周期，并减少冶炼过程的取样及化验次数，提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种rh精炼合金加入控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的一种rh精炼合金加入控制方法的流程示意图，结合图1，本发明实施例的rh精炼合金加入控制方法包括：

s1：在转炉冶炼出钢结束后，预测出吹炼结束钢水成分；

s2：根据预测出的吹炼结束钢水成分，再结合转炉出钢过程合金加入量，预测出钢结束钢水成分；

s3：根据预测的出钢结束钢水成分，准备合适重量的合金；

s4：在rh精炼中，将准备好的合适重量的合金投入钢水中。

本发明实施例的一种rh精炼合金加入控制方法，由于是以出钢结束钢水重量以及吹炼结束钢水重量为基准，预测出出钢结束钢水成分，进而得出所需要准备的的合金重量，从而在rh进站钢水不用取样，能够显著缩短rh精炼过程冶炼周期，并减少冶炼过程的取样及化验次数，提高经济效益。

进一步地，本发明实施例的s1具体包括：

有转炉吹炼结束取样且有化验结果返回的炉次，以该取样的化验结果作为本炉次的冶炼吹炼结束成分；

无转炉吹炼结束取样或化验结果无返回的炉次，吹炼结束钢水成分通过计算获得。

更进一步地，本发明实施例中，无转炉吹炼结束取样或化验结果无返回的炉次，吹炼结束钢水成分通过计算获得具体包括：

以吹炼结束副枪测量碳含量作为吹炼结束碳含量，记为[％c]0，％；

吹炼结束硅含量[％si]0记为0.01％；

吹炼结束锰含量预测[％mn]0＝[％mn]hm×0.18+0.35×[％c]0，其中[％mn]hm为入炉铁水锰含量、％，[％c]0为tso副枪测量碳、％，[％mn]0单位％；

吹炼结束磷含量预测[％p]0＝([％p]hm×49.1-[％c]tsc×0.51+ttsc×0.016-[％c]0×2.92+ttso×0.07-134.8)/100，其中[％p]hm为铁水磷含量、单位％，[％c]tsc为tsc副枪测量碳含量、单位％，ttsc为tsc副枪测量温度、单位℃，[％c]0为tso副枪测量碳含量、单位％，ttso为tso副枪测量温度、单位℃，[％p]0单位％；

吹炼结束硫含量预测[％s]0＝[％s]hm×0.6，[％s]hm为铁水硫含量、单位％，[％s]0单位％；

其余易氧化元素成分记为0，不易氧化元素记为铁水含量。

本发明实施例中，s2具体包括：

称出出钢结束钢水重量，记为wsteel1，单位t，此步骤中出钢结束钢水是通过一个秤实际读取出来的；

以出钢结束钢水重量为基准，通过公式1)得出吹炼结束钢水重量，公式1)为：

其中：wsteel0为吹炼结束钢水重量，t；wai为转炉中i合金加入量，t；αi为转炉中i合金整体收得率，％；

以出钢结束钢水重量以及吹炼结束钢水重量为基准，通过公式2)得出出钢结束钢水成分，公式2)为：

其中：xk为加合金后钢水中k元素的含量，％；为加合金前钢水中k元素的含量，％；wai为i合金加入量，t；αi为i合金整体收得率，％；xai,k为i合金中k元素的含量，％；βk为i合金中k元素收得率，％。

上述s3中，转炉中i合金加入量是通过输送皮带输送至转炉中的，在运输过程中会有损耗，αi即为去除损耗的后的转炉中i合金整体收得率。

进一步地，本发明实施例的s3具体包括将预测的出钢结束钢水成分和出钢结束钢水重量实时存入转炉数据库中；

rh数据库每隔n秒读取转炉数据库数据，读取最新预测的出钢结束钢水成分及出钢结束钢水重量，并根据最新预测的出钢结束钢水成分及出钢结束钢水重量，计算并准备待投入的合金量，即根据最新预测的出钢结束钢水成分及出钢结束钢水重量之积，得出待投入的合金量。

优选地，本发明实施例中的n可以为5～10。

进一步地，本发明实施例的s4具体包括：

rh钢水进站后，直接抽真空处理；

抽真空开始后t1分钟，将准备合适重量的合金备至真空腔体中；

抽真空t2分钟后定氧，根据定氧结果及钢水铝含量要求调铝；

rh调铝接受后，将合金由真空腔体投入真空室钢水。

本发明实施例的t1可以为1～3，而t2可以为4～6。

本发明实施例的优点在于：

1、本发明实施例将串联的转炉、精炼工序分别建立成分预测模型，实现两工序交接钢水的成分预测及传递利用，转炉、精炼共建共用成分预测结果；

2、充分考虑转炉炉后、rh进站钢水不用取样，依据转炉出钢预测成分作为合金加入量的计算基准，rh进行备、投合金，3、能够显著缩短rh精炼过程冶炼周期，降低过程温降，相应的能够减少冶炼过程的取样及化验次数，降低取样器、样品处理、化验成本，提高经济效益。

具体应用：

1、转炉出钢后测量钢水重量225吨，未取转炉吹炼终点样，预测转炉吹炼终点主要元素含量分别为[％c]0＝0.032％，[％si]0＝0.01％，[％mn]0＝0.046％，[％p]0＝0.0145％，[％s]0＝0.0039％；

2、转炉出钢过程未调合金，以转炉吹炼结束成分为出钢预测成分；

3、rh数据库通过数据库通讯每隔5秒读取转炉数据库数据，读取最新预测结果及出钢称量钢水重量存储进入rh数据库；

4、rh钢水进站后，抽真空不取到站样；

5、钢种目标锰含量0.22％，抽真空开始后1分钟，根据转炉预测结果计算高碳锰铁557kg，合金备入真空腔体；

6、抽真空开始后4-6分钟进行调铝；

7、调铝后将合金由真空腔体投入真空室。

在冶炼结束取样化验锰含量为0.224％，可知通过上述添加的合金量符合要求。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。