一种判断转炉炼钢脱碳强度的方法、装置、介质及设备与流程

    专利2025-07-11  9


    本申请涉及冶金,特别地,涉及一种判断转炉炼钢脱碳强度的方法、装置、介质及设备。


    背景技术:

    1、随着转炉炼钢向着高效率、低成本以及智能化方向发展,开发炼钢自动化控制模型,对转炉吹炼脱碳过程实现实时自动化判断成为一项重要课题。目前判断转炉脱碳强度的方法主要有通过脱碳动力学方程预测和烟气模型计算碳的氧化物释放量,副枪模型在测量tsc后,根据测量时刻碳含量与供氧量关系进行计算等方法,但是对于吹炼全过程的脱碳强度变化无法准确计算,同时对脱碳速率转折点的判断存在较大误差或无法判断,因而难以满足未来炼钢自动化控制模型的需要。


    技术实现思路

    1、本申请的目的在于提供一种判断转炉炼钢脱碳强度的方法、装置、介质及设备,控制氧枪向转炉中喷吹氧气,检测计算出从转炉输出的烟气量中与碳化合反应的第二氧气量,计算出第二氧气量中由氧枪输出的脱碳氧气量,根据脱碳氧气量判定出脱碳的前期、中期和后期。

    2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。

    3、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种判断转炉炼钢脱碳强度的方法,方法包括:控制氧枪向转炉中喷吹氧气,并控制转炉中的铁水持续升温;获取设定时间段内氧枪输出的第一氧气量,以及获取设定时间段内从转炉输出的烟气量,并检测计算出烟气量中与碳化合反应的第二氧气量;计算出第二氧气量中由氧枪输出的脱碳氧气量;根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度。

    4、在一些实施例中,在根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,方法包括:当脱碳氧气量<第一氧气量,且氧枪向转炉中累计喷吹达到第一设定时长时,则判定为脱碳前期。

    5、在一些实施例中,在根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,方法包括:当脱碳氧气量<第一氧气量,且氧枪向转炉中累计喷吹达到第二设定时长时,则判定为脱碳后期,第二设定时长>第一设定时长。

    6、在一些实施例中,在根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,方法包括:当脱碳氧气量≥第一氧气量时,则判定为脱碳中期。

    7、在一些实施例中,在检测计算出烟气量中与碳化合反应的第二氧气量中,方法包括:检测获取烟气量中的一氧化碳含量和二氧化碳含量;根据烟气量、一氧化碳含量、二氧化碳含量以及标准摩尔气体量计算出第二氧气量,采用如下公式计算第二氧气量x:

    8、

    9、其中,x为第二氧气量,y为烟气量,z1为一氧化碳含量,z2为二氧化碳含量。

    10、在一些实施例中,在计算出第二氧气量中由氧枪输出的脱碳氧气量中,方法包括:获取空气中的氧气占比;根据一氧化碳含量、二氧化碳含量以及氧气占比计算出脱碳氧气量。

    11、在一些实施例中,在根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,方法包括:根据一氧化碳含量、二氧化碳含量和第一氧气量计算出脱碳强度指数;当脱碳强度指数<预设阈值,且氧枪向转炉中累计喷吹达到第一设定时长时,则判定为脱碳前期;当脱碳强度指数<预设阈值,且氧枪向转炉中累计喷吹达到第二设定时长时,则判定为脱碳后期,第二设定时长>第一设定时长;当脱碳强度指数≥预设阈值时,则判定为脱碳中期。

    12、在一些实施例中,预设阈值设置为1,采用如下公式计算脱碳强度指数g:

    13、

    14、其中,g为脱碳强度指数,r为第一氧气量。

    15、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种判断转炉炼钢脱碳强度的装置,装置包括:脱碳控制模块,用于控制氧枪向转炉中喷吹氧气,并控制转炉中的铁水持续升温;第一脱碳氧气计算模块,用于获取设定时间段内氧枪输出的第一氧气量,以及获取设定时间段内从转炉输出的烟气量,并检测计算出烟气量中与碳化合反应的第二氧气量;第二脱碳氧气计算模块,用于计算出第二氧气量中由氧枪输出的脱碳氧气量;判定模块,用于根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度。

    16、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的方法。

    17、由以上本申请的技术方案,与现有技术相比,其显著的有益效果在于:控制氧枪向转炉中喷吹氧气,检测计算出从转炉输出的烟气量中与碳化合反应的第二氧气量,计算出第二氧气量中由氧枪输出的脱碳氧气量,根据脱碳氧气量判定出脱碳的前期、中期和后期。通过定义炼钢过程脱碳强度,实现转炉炼钢自动化模型中对于脱碳过程反应强度的实时准确计算,从而提前调整枪位和流量等操作,实现转炉吹炼平稳化控制,溢渣比例降低,提高金属收得率。

    18、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。



    技术特征:

    1.一种判断转炉炼钢脱碳强度的方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述脱碳氧气量与所述第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,所述方法包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在根据所述脱碳氧气量与所述第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,所述方法包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述脱碳氧气量与所述第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,所述方法包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在检测计算出所述烟气量中与碳化合反应的第二氧气量中,所述方法包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在计算出所述第二氧气量中由所述氧枪输出的脱碳氧气量中,所述方法包括:

    7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在根据所述脱碳氧气量与所述第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度中,所述方法包括:

    8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述预设阈值设置为1,采用如下公式计算所述脱碳强度指数g:

    9.一种判断转炉炼钢脱碳强度的装置,其特征在于,所述装置包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的方法所执行的操作。


    技术总结
    本申请涉及冶金技术领域,揭示了一种判断转炉炼钢脱碳强度的方法、装置、介质及设备。方法包括:控制氧枪向转炉中喷吹氧气,并控制转炉中的铁水持续升温;获取设定时间段内氧枪输出的第一氧气量,以及获取设定时间段内从转炉输出的烟气量,并检测计算出烟气量中与碳化合反应的第二氧气量;计算出第二氧气量中由氧枪输出的脱碳氧气量;根据脱碳氧气量与第一氧气量的大小关系,确定转炉炼钢脱碳强度。本申请实现转炉自动对脱碳反应强度的实时准确计算,从而提前调整枪位和流量等操作,提高金属收得率。

    技术研发人员:郭路召,江腾飞,陈建光,赵晓东,郭玉明,却汉玉,韩少伟,邓常亮,赵潇
    受保护的技术使用者:北京首钢股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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