[发明专利]一种确定RH炉精炼过程中合金加入量的方法

说明书

本发明公开了一种确定RH炉精炼过程中合金加入量的方法，主要解决现有RH炉精炼过程中合金加入控制精度低、合金投入成本高和钢水成分控制精度低的技术问题。本发明方法，包括以下步骤，计算RH炉合金元素的收得率；计算合金的投入量；合金投入操控。本发明方法提高了RH炉精炼过程中合金控制精度，降低了RH炉合金投入的成本，提高了钢水质量。

技术领域

本发明涉及一种确定RH炉精炼过程中合金加入量的方法，属于钢铁冶金过程的生产与控制技术领域。

背景技术

作为实现转炉与连铸中间工序的工艺设备，RH精炼炉必须提供满足质量成分要求的合格钢水，这是后工序顺利进行的前提条件。随着用户对钢材品种、质量的要求越来越高，对RH精炼过程控制也提出了更高的要求。RH处理过程中，对钢水质量的控制主要体现在对钢水的成分控制。

目前公知的比较科学的合金加入量控制方法，是根据钢水初始成分与标准目标成分的要求，筛选出不符合标准成分范围要求的元素，计算出各种合金的添加量。而添加一定种类与一定数量的合金对钢水成分进行优化调整，最终转化为线性规划问题，线性规划的约束条件为该钢种标准成分中有上限、下限要求的元素，约束变量为各种合金的投入量，目标函数为合金投入成本最小，合金的选择范围为料仓中存在的所有合金。

现有RH精炼过程中合金原料采用固定的收得率，只有在明显影响钢水成分调整或新的检验料批到来时，才会对合金收得率进行调整。不仅造成生产成本的提高，而且使得钢水质量地控制极不稳定，影响了产品质量。

在对钢水中各种元素进行调整时，影响钢水成分含量的因素也比较多，如：元素的收得率、元素间的反应、合金质量等，料仓中的合金含量和合金收得率事先检定或根据经验获得，在相当长时间内是固定不变的。最终还需要人工根据经验进行调整，不但增加了操作人员劳动负荷，导致合金投入成本上升，又无法实现钢水成分调整的自动控制，并且降低了钢水成分调整的精度。而RH最终的成分微调控制主要基于RH处理终点试样成分进行的，由于终点取样后继续吹氩、钢水内部杂质上浮等，其成分往往与最终成品样有一定差别，甚至不合格。

近年来，中国的一些钢厂开展了各种提高RH钢水成分控制精度的研究工作，涉及本研究领域的有以下一篇专利：

公开号CN1704484A的中国专利申请一种RH精炼过程中的合金化控制方，该方法主要包括以下步骤：(1)计算作为RH精炼过程中的脱氧剂和化学加热剂的合金元素耗用量；(2)根据钢水成分内各合金元素含量的初始值、目标值和合金元素耗用量计算每种合金元素的总计投入量；(3)确定合金投入组合与投入量，其中，每种合金元素通过投入组合内所有合金投入的数量等于该种合金元素的总计投入量；以及(4)将投入组合内的各种合金按照确定的投入量投入RH精炼炉，其中，投入顺序为：用作脱氧剂的合金、其它合金；公开的技术方案中没有考虑钢水成分控制过程中元素收得率变化因素，没有根据历史钢水处理进行自学习、优化控制的功能，控制的精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定RH炉精炼过程中合金加入量的方法，主要解决现有RH炉精炼过程中合金加入控制精度低、合金加入成本高和钢水成分控制精度低的技术问题。

本发明的技术方案是，一种确定RH炉精炼过程中合金加入量的方法，包括以下步骤：

1)计算RH炉合金元素的收得率，当收到连铸炉次终点试样时，计算合金元素的收得率；

2)计算合金的投入量，根据各种合金含有的主要元素与所处理钢种标准目标成分的要求，在可供选择的合金中，确定钢水成分调整的有效合金，在有效合金中确定将钢水成分调整到标准目标成分需要的合金投入组合与投入数量，合金的投入量按公式四计算，