一种精炼炉钢水温度实时模拟方法与流程

本发明涉及设备控制，具体为一种精炼炉钢水温度实时模拟方法。

背景技术：

1、lf精炼炉由于设备结构简单，投资费用低。具有多种冶金功能和使用中的灵活性、精炼效果显著，具有较高的经济效益，成为特钢生产流程中的重要设备。

2、lf精炼炉主要冶金功能是埋弧加热升温、氩气搅拌、白渣精炼和创造还原性气氛。精炼过程中通过三相电极插入渣层进行埋弧加热，加热时石墨电极于渣中feo、mno等反应生成还原性气体，通过氩气搅拌加速钢渣之间的物质传递，有利于钢液脱氧和脱硫反应并达到均匀钢水成分的目的。

3、但是，目前精炼炉在埋弧加热升温过程由于对钢包状态、钢种、渣系和档位电耗的不同，无法精准控制钢水实时的温度，需员工经过人工不断测温知晓钢水实时温度。多次测温既造成精炼冶时的增加，又增加了测温头成本的浪费同时增加了员工的劳动力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，包括以下步骤：

3、基于冶金学模型与大数据进行升温计算；

4、基于炉渣碱度差进行降温计算；

5、基于钢包状态与操作进行温降计算；

6、综合计算与实时温度模拟。

7、优选的，基于冶金学模型与大数据进行升温计算包括数据收集以及计算升温量。

8、优选的，数据收据具体包括：

9、精炼钢水量：50吨，送电时间：30分钟；

10、档位电流设置：档位1:1000a，使用10分钟；档位2:1500a，使用15分钟；档位3:2000a，使用5分钟；

11、耗电量计算，平均电压为400v，功率因数0.9：

12、档位1耗电量：1000a*400v*0.9*10/60＝600kwh；

13、档位2耗电量：1500a*400v*0.9*15/60＝1350kwh；

14、档位3耗电量：2000a*400v*0.9*5/60＝600kwh；

15、总耗电量＝600+1350+600＝2550kwh；

16、获取历史同条件下的升温效率：0.5℃/kwh；

17、升温量＝总耗电量*升温效率＝2550*0.5＝1275℃。

18、优选的，基于炉渣碱度差进行降温计算包括炉渣碱度差测量以及计算降温量。

19、优选的，炉渣碱度差测量：当前炉渣碱度值：2.5cao/sio2比；

20、目标炉渣碱度值：3.0；

21、碱度差＝3.0-2.5＝0.5；

22、每0.1单位碱度差导致-2℃降温；

23、计算降温量：降温量＝碱度差*每单位碱度差的降温量＝0.5*(-2)＝-10℃。

24、优选的，基于钢包状态与操作的温降计算包括钢包状态评估以及喂丝与氩气控制。

25、优选的，钢包状态评估：钢包为热包，距离上次使用后间隔小于4小时，基础温降系数设为-5℃

26、加合金与渣料计算：加入合金量：1000kg，每kg合金吸热500j，转换为℃需考虑钢水质量；

27、渣料量：0.5吨，每吨渣料吸热1000kj；

28、假设合金与渣料导致的总温降为-20℃；

29、喂丝与氩气控制：喂丝量：50m，每米喂丝导致-0.2℃降温；

30、氩气流量：500l/min，持续时间10分钟，共导致-5℃降温；

31、喂丝与氩气总降温量＝50*0.2+5＝-15℃。

32、优选的，综合计算与实时温度模拟包括汇总升温与降温量、初始温度设定以及实时温度模拟。

33、优选的，汇总升温与降温量：升温量：1275℃，炉渣碱度差降温：-10℃，钢包状态与操作降温：-20℃-15℃＝-35℃，总温度变化量＝1275-10-35＝1230℃；

34、初始温度设定：精炼炉第一次测温得到的初始温度：1500℃；

35、实时温度模拟：实时温度＝初始温度+总温度变化量＝1500+1230＝2730℃。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

37、本发明提出的精炼炉钢水温度实时模拟方法，依据现场的实际生产情况来调整精炼炉的操作工序，使得生产班操作人员根据精炼炉炉内的模拟温度预报值对生产处理过程进行更加有效的处置，提高了冶炼过程及处理结束后的温度命中率，减少了处理过程中的测温次数，对于降低生产成本和生产节凑具有重要意义。

技术特征：

1.一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：基于冶金学模型与大数据进行升温计算包括数据收集以及计算升温量。

3.根据权利要求2所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：数据收据具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：基于炉渣碱度差进行降温计算包括炉渣碱度差测量以及计算降温量。

5.根据权利要求4所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：炉渣碱度差测量：当前炉渣碱度值：2.5cao/sio2比；

6.根据权利要求1所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：基于钢包状态与操作的温降计算包括钢包状态评估以及喂丝与氩气控制。

7.根据权利要求6所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：钢包状态评估：钢包为热包，距离上次使用后间隔小于4小时，基础温降系数设为-5℃

8.根据权利要求1所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：综合计算与实时温度模拟包括汇总升温与降温量、初始温度设定以及实时温度模拟。

9.根据权利要求8所述的一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，其特征在于：汇总升温与降温量：升温量：1275℃，炉渣碱度差降温：-10℃，钢包状态与操作降温：-20℃-15℃＝-35℃，总温度变化量＝1275-10-35＝1230℃；

技术总结本发明涉及设备控制技术领域，具体为一种精炼炉钢水温度实时模拟方法，包括以下步骤：基于冶金学模型与大数据进行升温计算；基于炉渣碱度差进行降温计算；基于钢包状态与操作进行温降计算；综合计算与实时温度模拟；有益效果为：本发明提出的精炼炉钢水温度实时模拟方法，依据现场的实际生产情况来调整精炼炉的操作工序，使得生产班操作人员根据精炼炉炉内的模拟温度预报值对生产处理过程进行更加有效的处置，提高了冶炼过程及处理结束后的温度命中率，减少了处理过程中的测温次数，对于降低生产成本和生产节凑具有重要意义。技术研发人员：钱建中,展竹朋,代文如,方县委,田鑫受保护的技术使用者：青岛特殊钢铁有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18