[發明專利]一種電弧爐煉鋼過程供氧量的計算方法

在審

• 申請號: 202011636836.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112813226A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 操龍虎;陳洪智;徐永斌
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 徐瑛

1.一種電弧爐煉鋼過程供氧量的計算方法，其特征在于，包括如下過程：通過電弧爐煉鋼過程中如下化學方程式計算碳粉、天然氣以及鋼液中C、Si、Fe、Mn、P、S元素燃燒和氧化的需氧量，并依據電弧爐煉鋼過程中起弧期、主熔化期、熔化末期、氧化期四個階段的目的，確定各階段的供氧量；其中，電弧爐煉鋼過程中的化學方程式如下：

CH₄+2O₂＝CO₂+2H₂O；

C(碳粉)+1/2O₂＝CO；

[C]+1/2O₂＝CO；

[Si]+O₂＝(SiO₂)；

[Fe]+1/2O₂＝(FeO)；

[Mn]+1/2O₂＝(MnO)；

[P]+5/4O₂＝1/2(P₂O₅)；

[S]+O₂＝SO₂。

2.如權利要求1所述的一種電弧爐煉鋼過程供氧量的計算方法，其特征在于，所述起弧期和主熔化期的供氧量V為天然氣燃燒所耗用的氧氣量V₁，V＝V₁＝2V_天然氣，其中，V_天然氣為電弧爐內吹入的天然氣體積。

3.如權利要求1所述的一種電弧爐煉鋼過程供氧量的計算方法，其特征在于，所述熔化末期的供氧量Q₁為熔化末期中碳粉及鋼液中C、Si、Mn、Fe、P、S元素氧化所耗用的氧氣量；

其中，x_C、x_Si、x_Mn、x_Fe、x_P、x_s為熔化末期鋼液中C、Si、Mn、Fe、P、S元素的燒損率，為熔化末期碳粉的消耗量，M_[C]為鋼液中碳的質量，M_[Si]為鋼液中硅的質量，M_[Mn]為鋼液中錳的質量，M_[Fe]為鋼液中鐵的質量，M_[P]為鋼液中磷的質量，M_[s]為鋼液中硫的質量。

4.如權利要求1所述的一種電弧爐煉鋼過程供氧量的計算方法，其特征在于，所述氧化期的供氧量Q₂為氧化期中碳粉及鋼液中C、Si、Mn、Fe、P、S元素氧化所耗用的氧氣量；

其中，為氧化期碳粉的消耗量，a_c為電爐冶煉完后鋼液終點碳含量，k為留鋼比例，y_si為氧化期鋼液中Si的燒損率，y_Mn為氧化期鋼液中Mn的燒損率，a_P為電爐冶煉完后鋼液終點磷含量，為氧化期Fe的消耗量，y_s為氧化期鋼液中S的燒損率，M_[C]為鋼液中碳的質量，M_[Si]為鋼液中硅的質量，M_[Mn]為鋼液中錳的質量，M_[P]為鋼液中磷的質量，M_[s]為鋼液中硫的質量，x_C、x_Si、x_Mn、x_P、x_s分別為熔化末期鋼液中C、Si、Mn、P、S元素的燒損率。

5.如權利要求1所述的一種電弧爐煉鋼過程供氧量的計算方法，其特征在于，還包括：根據電弧爐煉鋼的原料成分和原料結構，通過物料平衡和熱平衡計算，確定不同階段的電能消耗，并根據冶煉周期和噸鋼電耗的乘積最小為優化目標的供電制度模型，計算得到不同階段的供電時間，再根據各階段供氧量和供電時間，計算得到各階段的供氧流量。