[发明专利]用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法

说明书

本发明公开了一种用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法，物热平衡模型构建方法包括获取钢厂的铁水中各元素的基础数据，建立基础数据模块；基于基础数据模块，建立物料平衡基础模型和热平衡基础模型；修正基础数据模块以及物料平衡基础模型和热平衡基础模型；建立不同热量废钢比输入模块以及提温剂加入量输出模块；利用不同热量废钢比输入模块和提温剂加入量输出模块，训练物料平衡基础模型和所述热平衡基础模型，得到物热平衡模型。生产控制方法包括：获取不同热量废钢比输入量，输入至物热平衡模型，计算不同吨位转炉的不同温度废钢转入量差值；获取不平衡状态下不同废钢比输入量，输入至物热平衡模型，计算得到提温剂加入量。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法。

背景技术

各炼钢钢厂均开展低铁耗、高废钢比的转炉冶炼工艺控制攻关。随着铁耗的不断降低，转炉热平衡不断发生变化，达到热平衡临界点后，热量不足，转炉过程因温度低喷溅严重，废钢不熔化，终点温度低，后吹比率上升，转炉倒渣次数增多，非作业时间增加，冶炼周期增加，严重影响转炉效率提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法，提升转炉效率，保障了转炉炼钢的顺利生产。

本发明第一方面提供一种用于生产控制的物热平衡模型构建方法，该方法包括：获取钢厂的铁水中各元素的基础数据，建立基础数据模块；基于所述基础数据模块，建立物料平衡基础模型和热平衡基础模型；根据不同钢厂的实际炼钢条件，修正所述基础数据模块以及所述物料平衡基础模型和所述热平衡基础模型；建立不同热量废钢比输入模块以及提温剂加入量输出模块；利用所述不同热量废钢比输入模块和所述提温剂加入量输出模块，训练所述物料平衡基础模型和所述热平衡基础模型，得到训练好的物热平衡模型。

进一步的，所述基础数据至少包括钢厂的铁水中各元素的氧化量和氧化放热量、以及各元素氧化量、耗氧量和氧化产物量；所述基础数据模块至少包括铁水中各元素的氧化量模块和氧化放热量模块、以及各元素氧化量模块、耗氧量模块和氧化产物量模块。

进一步的，所述物料平衡基础模型包括多个物料输入项以及对应的多个物料输出项；所述物料输入项至少包括铁水、废钢、石灰、矿石、萤石、白云石、炉衬及氧气；所述物料输出项至少包括钢水、炉渣、炉气、烟尘、铁珠及喷溅。

进一步的，所述热平衡基础模型包括多个热输入项以及对应的多个热输出项，所述热输入项至少包括铁水物理热、元素氧化放热和成渣热、以及烟尘氧化热；所述热输出项至少包括钢水物理热、炉渣物理热、矿石分解热、烟尘物理热、炉气物理热及铁珠物理热。

进一步的，所述不同热量废钢比输入模块包括废钢加入量加权模块和不同铁钢比转炉装入量模块；其中，所述废钢加入量加权模块包括不同温度下的常规废钢量、预热废钢量及综合废钢量；所述不同铁钢比转炉装入量模块包括不同钢铁比的转炉装入量。

进一步的，所述提温剂加入量输出模块的建立方法为：建立提温剂单位提温模块，所述提温剂单位提温模块包括不同种类提温剂下各元素含量及风热量；基于所述提温剂单位提温模块，建立所述提温剂加入量输出模块。

本发明第二方面提供一种生产控制方法，该方法包括：获取不同热量废钢比输入量，输入至物热平衡模型，计算不同吨位转炉的不同温度废钢转入量差值；获取不平衡状态下不同废钢比输入量，输入至物热平衡模型，计算得到提温剂加入量。

进一步的，所述物热平衡模型的构建方法为：获取钢厂的铁水中各元素的基础数据，建立基础数据模块；基于所述基础数据模块，建立物料平衡基础模型和热平衡基础模型；根据不同钢厂的实际炼钢条件，修正所述基础数据模块以及所述物料平衡基础模型和所述热平衡基础模型；建立不同热量废钢比输入模块以及提温剂加入量输出模块；利用所述不同热量废钢比输入模块和所述提温剂加入量输出模块，训练所述物料平衡基础模型和所述热平衡基础模型，得到训练好的物热平衡模型。