[发明专利]一种转炉冶炼在线预测高碳钢碳含量方法

摘要

本发明公开一种转炉冶炼在线预测高碳钢碳含量方法，a转炉装入碳量确定；b脱碳量在线确定；c熔池中碳含量连续确定；建立基于炉气分析技术的动态控制模型，可实时得到熔池中高碳环境下快速脱碳期碳含量的信息，可做到高碳钢吹炼一次拉碳90%以上的命中率，大幅度地降低补吹率，使钢液更纯净，减少铁损，采取炉气分析技术，与副枪相比成本低廉，缩短冶炼周期3-5min。

主权项

一种转炉冶炼在线预测高碳钢碳含量方法，其特征在于包括如下步骤：a转炉装入碳量确定；转炉首先装入金属料，铁水和废钢，装入碳量按公式（1）计算转炉装入碳量，$W_C^{\mathrm{in}}=W_{\mathrm{iron}}^C+W_{\mathrm{scrap}}^C=\frac{1000}{100}\×(W_{\mathrm{iron}}\×w{\left[C\right]}_{\mathrm{iron}}+\mathrm{\α}{W}_{\mathrm{scrap}}\×w{\left[C\right]}_{\mathrm{scrap}})---\left(1\right)$公式（1）中—分别为由铁水和废钢带入转炉中的碳量，kg；W_iron、W_scrap—分别为铁水和废钢质量，t；w[C]_iron、w[C]_scrap—分别为铁水和废钢中碳含量，w[C]_iron取当罐检测值、w[C]_scrap取近期1周内废钢检测平均值，%；α为修正系数，α=0.8‑1.2；b脱碳量在线确定；金属料装入完毕后，开始下降氧枪喷吹氧气进行吹炼利用炉气流量计对炉气流量进行在线检测，同时炉气成分分析系统对取得的CO、CO₂进行分析，，按公式（2）计算脱碳量，计算频率为1次/3s，$W_C^{\mathrm{off}}=\frac{12\×3}{3600\×22.4}\×\mathrm{\β}\×(\underset{t=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{F}_{\mathrm{off}-\mathrm{gas}}^t\×(x_{\mathrm{CO}}+x_{{\mathrm{CO}}_2}))---\left(2\right)$公式(2)中为炉气流量，m³/h，x_CO为炉气中CO摩尔分数、为炉气中CO₂摩尔分数，%；β为修正系数，β=1.0‑1.2；c熔池中碳含量连续确定；把公式(1)和(2)每3秒钟计算一次的结果代入公式(3)便可在线得出熔池中碳含量的连续变化，直至根据公式(3)在线计算的碳含量满足出钢目标要求，提枪停吹；$w{\left[C\right]}^t=\frac{(W_C^{\mathrm{in}}-W_C^{\mathrm{off}})}{\mathrm{\γ}(W_{\mathrm{iron}}+W_{\mathrm{scrap}})\×1000\%}\×100\%---\left(3\right)$公式(3)中γ为修正系数，γ=0.85‑0.95。