[發明專利]一種轉爐煉鋼煙氣分析定碳方法

有效

• 申請號: 201810372680.8
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108647407B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 劉青;孫建坤;李南;曹玲玲;林文輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;C21C5/28
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種轉爐煉鋼煙氣分析定碳方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：依據質量守恒原理，結合轉爐冶煉過程中檢測設備獲取的煙氣CO、CO₂百分含量和煙氣流量計算出熔池脫碳速率；

S2：將熔池混勻度的概念引入到終點碳曲線擬合指數模型；

S3：根據冶金熔渣分子理論結合生產鋼種特性，獲取冶煉終渣成分和冶煉終點鋼水溫度，計算出冶煉熔池極限碳含量W[C]₀；

S4：得到轉爐煉鋼煙氣分析定碳模型，得到轉爐冶煉終點碳含量，實現對轉爐冶煉終點鋼水含碳量的預測；

所述S1中熔池脫碳速率根據轉爐冶煉過程碳平衡，結合煙氣中CO、CO₂百分含量和煙氣流量計算得出，具體公式為：

式中，表示脫碳速率，％·s^-1；Q_gas表示煙氣流量，Nm³·s^-1；分別表示煙氣中CO、CO₂百分含量，％；W_steel表示鋼液總質量，kg；

所述S2中將熔池混勻度的概念引入到終點碳曲線擬合指數模型的具體方式為：

熔池混勻度的公式如下：

終點碳曲線擬合指數模型如下：

將熔池混勻度η對脫碳速率系數K₁進行修正，得到ηK₁代替碳曲線擬合模型中的K₁，整理得到所述S4中轉爐煉鋼煙氣分析定碳模型計算公式如下:

式中，w[C]₀表示轉爐熔池極限碳含量，％；h表示氧槍槍位，m；α表示常系數；h_min表示轉爐冶煉過程氧槍的最低操作槍位，m；Q_top表示頂吹氧氣流量，Nm³·s^-1；Q_topmax表示轉爐冶煉過程最大頂吹氧流量，Nm³·s^-1；Q_bottom表示底吹氣體流量，Nm³·s^-1；Q_bottommax表示轉爐冶煉過程最大底吹氣體流量，Nm³·s^-1；表示熔池脫碳速率；αk₁和k₂為待定參數，在轉爐冶煉后期，通過非線性擬合的方法利用脫碳速率結合槍位、頂吹流量和底吹流量來求解。

2.根據權利要求1所述的轉爐煉鋼煙氣分析定碳方法，其特征在于：所述S3中冶煉熔池極限碳含量W[C]₀表示轉爐冶煉過程鋼水所能達到的最低碳含量，根據熔渣分子理論求解W[C]₀如下所示：

式中，a_FeO表示熔渣中FeO的活度，T表示冶煉終點出鋼的平均溫度。