[發明專利]用于鋼包精煉過程的熔體成分分析方法與裝置

在審

• 申請號: 202010589868.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111737927A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張瑩;郭天宇;李鵬
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G16C20/10;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海;袁禮君

本公開提供一種用于鋼包精煉過程的熔體成分分析方法、裝置與電子設備。方法包括：響應用戶的數據輸入消息獲取工藝參數，工藝參數至少包括反應容器尺寸、反應時間、反應溫度、噴氣壓力、噴氣流量、鋼液初始成分、夾雜物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始質量；根據工藝參數以及預設組元質量分數計算公式組確定鋼液組元質量分數時序變化曲線、夾雜物組元質量分數時序變化曲線以及渣相組元質量分數時序變化曲線；響應來自用戶的曲線查看指令，按曲線查看指令展示鋼液組元質量分數時序變化曲線、夾雜物組元質量分數時序變化曲線以及渣相組元質量分數時序變化曲線。本公開實施例可以準確地輸出鋼包精煉過程中多種組元質量分數時序變化曲線。

技術領域

本公開涉及冶煉技術領域，具體而言，涉及一種用于鋼包精煉過程的熔體成分分析方法、裝置與電子設備。

背景技術

鋼包精煉法(Ladle Furnace，LF)是一種集電弧加熱、氣體攪拌、真空脫氣于一體的鋼液精煉方法。LF法采用的是氬氣攪拌，在大氣壓力下進行石墨電極埋弧加熱和有渣精煉，為了脫氣，也可采用真空系統。通過LF鋼包精煉爐精煉，鋼液能在短時間內得到高度凈化和均勻化，從而實現各種冶金目的。

在LF鋼包精煉過程中，由于鋼液-精煉渣-夾雜物之間的反應時間不充分，無法達到熱力學的平衡狀態，再加上鋼液中的夾雜物從開始生成到精煉結束甚至連鑄過程中，其成分和形態都是不斷變化的，夾雜物與鋼液之間的反應始終在不斷的進行，其成分直接受到鋼液成分和溫度的影響，而合金、精煉渣、耐火材料和爐內氣氛則由于與鋼液之間的反應或物質交換不斷改變著鋼液的成分，從而對夾雜物的行為產生了間接的影響。因此，打破只采用熱力學平衡計算預報夾雜物成分的傳統思路，利用動力學模型對鋼液中夾雜物的成分變化進行研究對于提高鋼中非金屬夾雜物的控制水平有著極其重要的理論價值和現實意義。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種用于鋼包精煉過程的熔體成分分析方法、裝置與電子設備，用于得到與實際生產過程吻合的動力學預測模型，輸出符合實際生產過程的鋼包精煉過程中反應容器內各組元的質量分數時序變化模擬計算結果。

根據本公開實施例的第一方面，提供一種用于鋼包精煉過程的熔體成分分析方法，包括：響應用戶的數據輸入消息獲取工藝參數，工藝參數至少包括反應容器尺寸、反應時間、反應溫度、噴氣壓力、噴氣流量、鋼液初始成分、夾雜物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始質量；根據工藝參數以及預設組元質量分數計算公式組確定鋼液組元質量分數時序變化曲線、夾雜物組元質量分數時序變化曲線以及渣相組元質量分數時序變化曲線；響應來自用戶的曲線查看指令，按曲線查看指令展示鋼液組元質量分數時序變化曲線、夾雜物組元質量分數時序變化曲線以及渣相組元質量分數時序變化曲線。

在本公開的一種示例性實施例中，根據工藝參數以及預設組元質量分數計算公式組確定鋼液組元質量分數時序變化曲線、夾雜物組元質量分數時序變化曲線以及渣相組元質量分數時序變化曲線包括：根據鋼液初始成分、夾雜物初始成分、渣相初始成分以及耐火材料初始質量確定體積參數，體積參數至少包括鋼液體積、夾雜物體積、不同直徑夾雜物的數量、渣相體積和耐火材料體積；根據反應容器尺寸和體積參數確定接觸面積參數，接觸面積參數至少包括鋼液與渣相的接觸面積、鋼液與夾雜物的接觸面積、鋼液與耐火材料的接觸面積、耐火材料與渣相的接觸面積；將體積參數和接觸面積參數帶入預設組元質量分數計算公式組以確定多個時間點對應的鋼液成分、夾雜物成分、渣相成分；根據多個時間點對應的鋼液成分、夾雜物成分、渣相成分確定鋼液組元質量分數時序變化曲線、夾雜物組元質量分數時序變化曲線以及渣相組元質量分數時序變化曲線。