一种炼钢热平衡控制方法与流程

本发明涉及炼钢领域，尤其涉及炼钢中热平衡控制。

背景技术：

1、目前炼钢厂的转炉仍采用经验炼钢，存在废钢铁水数据采集不全、装入量不明确，且铁水成分、温度波动较大，终点命中率较低、补吹率高等问题，制约了冶炼周期的缩短、金属料、合金消耗、能耗、耐辅材料等的降低、炉衬寿命的提升，后道工序如连铸、精炼的工艺稳定执行。因此完善入炉金属料的信息，并开发热平衡模型计算方法，来指导操作工加料来提升终点命中率显得尤为重要。

2、现有经验炼钢存在以下几个问题：

3、1、铁水废钢入炉信息靠行车工点击录入，一是数据采集率低，二是数据准确性往往不高，给物料与热平衡计算造成影响；

4、2、相同铁水条件下终点命中情况很大程度上取决于操作工的技能掌握、经验积累等，因此不同操作工之间的终点指标相差大、总体偏低，难以推行标准化作业；

5、3、在铁水条件波动大时，特别是异常条件下如高硅、高温铁水、全铁水冶炼等靠经验加料终点c-t-p命中率往往与目标偏离过大，极易造成炉况恶化、生产中断、成分化废等生产、质量事故。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是实现一种信息化管理转炉工况的热平衡控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种炼钢热平衡控制方法，包括以下步骤：

3、s1、根据所用物料和列出的条件假设，计算并列出炼钢过程中加入物料与产物的物料平衡关系；

4、s2、计算物理化学热的收支平衡关系，所产生的富余热量通过矿石来消耗，构建出产生新的热平衡关系；

5、s3、为所炼钢种设定终点目标，以最终达到物料平衡关系与热平衡关系为宗旨构建炼钢模型，所述炼钢模型通过表格形式列出参数信息；

6、s4、将炼钢参数输入至炼钢模型，通过查表获得指导炼钢参数。

7、所述s1中，所述所用物料为已知参数，包括铁水废钢、造渣料、终渣成分、留渣量；所述条件假设根据实际生产情况列出。

8、所述s1中物料平衡关系计算方法，包括以下步骤：

9、1)将实时生产数据采集到模型作为每个炉次的基础数据，对生产中所使用的原料的成分逐一列出作为已知数据，对不同钢种进行分类并设定终点成分、目标温度、终渣成分；

10、2)根据对炼钢参数进行设定；

11、3)参加炼钢反应的各种物质在不同状态下的质量热熔一一列出；

12、4)根据所给钢种的终点目标以及装入铁水废钢的成分含量计算，吹炼终点后元素的氧化量，并根据相应发生的化学反应计算出氧耗量和氧化产物量；

13、5)计算石灰加入量；

14、6)计算炉内留渣量；

15、7)计算渣中feo、fe2o3氧化产物量；

16、8)计算氧气消耗量；

17、9)计算钢水量；

18、10)利用参与炼钢反应的引入的物料和产出物料之间是平衡的关系来将二者一一列出，进行物料平衡计算。

19、所述物料平衡关系计算方法中的2)中，加入的轻烧量根据炉况需要进行人为设定，为后续计算提供数据来源。

20、所述s2中热平衡关系计算方法，包括以下步骤：

21、1)计算热量总收入；

22、2)计算热量支出；

23、3)用参与炼钢反应的热量总收入减去热量支出得到富余热量，该部分富余热量在炼钢过程中用矿石吸热平衡，进而建立新的平衡关系；

24、4)计算矿石的加入对物料平衡、热平衡的影响；

25、5)计算矿石加入量，建立最终的物料平衡和热平衡的终算表。

26、所述s3中的表格植入mes二级系统中。

27、所述s3中的炼钢模型分为5个类别，对每个钢种类别进行终点目标c、mn、p、s、温度、终渣碱度、tfe进行设定。

28、所述s4中，所述炼钢参数包括：

29、炼钢系统采集的信息：计划下发、铁水、废钢重量、铁水成分信息；

30、输入的实际需求：轻烧、石灰石量、钢种类别、本炉溅渣时间.

31、所述s4中，当炼钢原材料的理化指标发生变化后，直接调整表格中的相应参数；

32、当实际终点距离目标终点相差较大时，则实时对参数如渣量系数、留渣温度、其它热损失进行修正，使其回归正常偏差范围。

33、本发明利用行车轨道上编码电缆定位技术与mes中炉次信息的交互使得行车上的铁水废钢数据(包括重量、容器编号以及所携带的铁水废钢成分温度等信息)自动采集到对应炉次计划中。通过对铁水废钢数据信息的采集、原辅料理化指标的录入、钢种终点目标的设定以及一些假设条件开发出物料与热平衡模型，其中留渣量的确定通过溅渣时间与其定量关系确定，最后根据实测终点情况对模型参数进行修正，使其更好地指导炼钢，进而更好地提升终点命中率，降低原辅料消耗，并降低员工劳动强度。

技术特征：

1.一种炼钢热平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s1中，所述所用物料为已知参数，包括铁水废钢、造渣料、终渣成分、留渣量；所述条件假设根据实际生产情况列出。

3.根据权利要求2所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s1中物料平衡关系计算方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述物料平衡关系计算方法中的2)中，加入的轻烧量根据炉况需要进行人为设定，为后续计算提供数据来源。

5.根据权利要求1-4中任一所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s2中热平衡关系计算方法，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s3中的表格植入mes二级系统中。

7.根据权利要求6所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s3中的炼钢模型分为5个类别，对每个钢种类别进行终点目标c、mn、p、s、温度、终渣碱度、tfe进行设定。

8.根据权利要求1或7所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s4中，所述炼钢参数包括：

9.根据权利要求8所述炼钢热平衡控制方法，其特征在于：所述s4中，当炼钢原材料的理化指标发生变化后，直接调整表格中的相应参数；

技术总结本发明揭示了一种炼钢热平衡控制方法，包括以下步骤：S1、根据所用物料和列出的条件假设，计算并列出炼钢过程中加入物料与产物的物料平衡关系；S2、计算物理化学热的收支平衡关系，所产生的富余热量通过矿石来消耗，构建出产生新的热平衡关系；S3、为所炼钢种设定终点目标，以最终达到物料平衡关系与热平衡关系为宗旨构建炼钢模型，所述炼钢模型通过表格形式列出参数信息；S4、将炼钢参数输入至炼钢模型，通过查表获得指导炼钢参数。该方法根据实测终点情况对模型参数进行修正，使其更好地指导炼钢，进而更好地提升终点命中率，降低原辅料消耗，并降低员工劳动强度。技术研发人员：苏醒,陈连军,钟飞,张菊根,方炜,周琼,操瑞宏,黄文欢,郭文波,林挺,徐志钢,陈斌,戴西波,严敏受保护的技术使用者：新余钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5