电炉炼钢炉内钢水碳含量的连续测定方法

摘要

本发明揭示了一种电炉炼钢炉内钢水碳含量的连续测定方法，属于冶金炼钢技术领域，其利用普通气体流量计、可编程控制器(PLC)及计算机系统测定出计算碳含量的相关的参数值，并且通过数学模型进行钢水碳含量的连续计算，并在用户界面上连续显示当前钢水碳含量及计算所得的熔清样后其余各样的碳含量等相关参数，实现实时在线预报钢水碳含量。本发明方法使用方法简单，不受炉容、料情、脱碳设备配置的影响，钢水碳含量预报精度高，采用参考该方法进行电炉炼钢炉内钢水当前碳含量的判断，准确率高，且节省了炼钢时间，提高了炼钢的生产效率。

主权项

一种电炉炼钢炉内钢水碳含量的连续测定方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将普通气体流量计安装在电炉炼钢所需的气体介质的管道上以进行气体流量的测定；(2)将所述普通气体流量计采集的气体瞬时流量信号参数，通过可编程控制器经工业控制网络通讯输出到计算机系统；(3)计算机系统通过接收的气体流量参数及采集的电炉炼钢熔清样的碳含量参数，建立数学模型，进行钢水碳含量的连续计算，并在用户界面上连续显示当前钢水碳含量及计算所得的熔清样后其余各样的碳含量相关参数，其中所述数学模型计算公式如下：TD＝TR*EXP(D1*(PY/10.5)*(D2*(AD‑AR‑D3*(CD‑CR))+D4*(BD‑BR)))其中：TR为电炉冶炼熔清样碳元素含量；PY为炉内熔清取样后直至当前时间的氧气压力平均值；AD为冶炼开始后直至当前时间的侧壁氧枪耗氧量；AR为冶炼开始后直至熔清样取样时的侧壁氧枪耗氧量；BD为冶炼开始后直至当前时间的炉门氧枪耗氧量；BR为冶炼开始后直至熔清样取样时的炉门氧枪耗氧量；CD为冶炼开始后直至当前时间的侧壁氧枪天然气消耗量；CR为冶炼开始后直至熔清样取样时的侧壁氧枪天然气消耗量；EXP为工业常数e的指数函数；D1、D2、D3、D4为与脱碳速度有关的相关常数；所述计算公式适用于快、中、慢三种速度的形式，这三种形式下TD的取值适用范围分别为：(1)快速：1.80＞TD≥0.60；(2)中速：1.80＞TD≥0.60；(3)慢速：1.80＞TD≥0.80；并且，所述快、中、慢三种形式下D1取值的不同，其D1、D2、D3、D4的具体取值为：(1)快速：D1＝‑0.001，D2＝0.5，D3＝2，D4＝2.6；(2)中速：D1＝‑0.0007，D2＝0.5，D3＝2，D4＝2.6；(3)慢速：D1＝‑0.00053，D2＝0.5，D3＝2，D4＝2.6；又及，所述计算机系统通过实用软件脚本编程进行钢水碳含量的测定，该测定运行的步骤如下：(1)电炉炼钢开始后，脚本程序自动运行；(2)每次取样时，炉前操作人员进行简单的确认操作；(3)自动计算炉内熔清取样后直至当前时间的氧气压力的平均值PY；(4)自动提取取熔清样时炉门氧枪及侧壁氧枪的氧耗值1及天然气耗值1；(5)自动提取取第2只样时炉门氧枪及侧壁氧枪的氧耗值2及天然气耗值2；(6)自动提取当前时间的炉门氧枪及侧壁氧枪的氧耗值及天然气耗值；(7)自动判断熔清样的碳含量是否小于1.80％，如果熔清样的碳含量小于该值，则用步骤(4)中的值1及其余相关值按所述公式计算当前的碳含量，并将计算出的当前碳含量值及第2只样之后所有样的碳含量计算值显示在工控画面上；如果熔清样的碳含量大于或等于该值，则用步骤(5)中的值2及其余相关值按所述公式计算公式当前的碳含量，并将计算出的当前碳含量值及第3只样之后所有样的碳含量计算值显示在工控画面上；(8)电炉单炉冶炼结束时，所有的采集值及计算值复位为0。