用于监测炼钢过程的方法和相关的计算机程序技术

一种炼钢容器中炼钢过程的监测方法，其中将各自具有其各自特性PMn的物质Mn装入所述炼钢容器中以产生钢水和炉渣。钢容器中以产生钢水和炉渣。钢容器中以产生钢水和炉渣。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测炼钢过程的方法和相关的计算机程序
[0001]本专利技术涉及用于监测炼钢过程的方法，以及涉及允许执行这样的方法的包括软件指令的计算机程序。
[0002]钢可以通过两种不同的途径来制造。第一种途径包括由高炉生产热金属，然后通过在氧气转炉中脱碳将所述热金属转化为钢。第二种途径包括使含铁废料在电弧炉(EAF)中熔化以直接生产钢。
[0003]根据第一种途径，将热金属由高炉倒入热金属钢包中，然后将其倒入其中已预先装入有废料的转炉(氧气顶吹炉BOF)中。向转炉中吹入氧气，例如用喷枪进行，以使热金属脱碳并将其转化为钢水。炉渣，称为转炉炉渣，是这样的反应的副产物。
[0004]脱碳反应释放能量，通常添加废料以控制所生产的钢水的温度。还可以装入矿物添加剂例如石灰、白云石、石灰石等....以控制所生产的钢水的化学组成和温度。这些矿物添加物还可以用于监测炉渣的化学组成，因为炉渣组成影响钢水与炉渣之间的平衡，并因此影响钢水中发生的反应的促进。
[0005]因此，装入的热金属的量、各废料类型的量和矿物添加物的量决定了生产的钢水的量、温度和最终组成。
[0006]根据第二种途径，可以将不同类型的废料，例如来自钢制造过程的残余物的废料、或来自钢产品的回收的废料装入到EAF中。使用由电极产生的电弧来使所述废料熔化并将其变成钢水。此外，向EAF中吹入氧气以除去由废料带来的杂质。也可以装入矿物添加剂例如石灰或白云石以调节如在转炉中的钢水的组成或炉渣的组成。
[0007]各种废料和其他物质具有影响钢水的最终特性的不同的特性，并因此必须控制其各自的装入到EAF中的量以达到钢水的目标特性。
[0008]文献IN2015KO00582描述了用于BOF的工艺模型，其中基于炉渣分析、热金属组成、以及炉渣的目标碱度和％MgO来计算待添加到热金属中的矿物流体的量和待吹入的氧气的量。在这种方法中，仅考虑到流体和氧气含量来监测炼钢生产，而忽略了废料、热金属或其他潜在的可装入的物质。因此其降低了建模的准确性，并限制了根据设备特性以最佳方式达到所期望的钢组成的可能性。
[0009]因此需要允许以有效且精确的方式监测炼钢过程的方法。
[0010]该问题通过根据本专利技术的方法来解决，所述方法包括以下步骤：
[0011]a)限定待生产的钢水的至少一组目标特性TCS
Y
，
[0012]b)限定至少两个炉渣目标ST
X
，这些炉渣目标中的每一者包括代表炉渣的特性的值，
[0013]c)针对各炉渣目标ST
X
，考虑到各物质的各自特性P
Mn
来计算待装入炼钢容器中的允许达到至少一个限定的组的目标特性TCS
Y
的物质量AM
YX
，所述物质量AM
YX
包括待装入的各物质M
n
的单独的量a
YX
M
n
，
[0014]d)选择物质量AM
YX
。
[0015]本专利技术的方法还可以包括分别考虑或根据所有可能的技术组合考虑的以下任选特征：
[0016]‑
系数n大于或等于2
[0017]‑
用网格划分方法限定待生产的钢水的目标特性TCS
Y
和/或至少两个炉渣目标ST
X
，
[0018]‑
网格划分方法不具有恒定的间距，
[0019]‑
目标特性TCS
Y
至少包括炼钢过程结束时的钢水温度、炼钢过程结束时的钢水组成或炼钢过程结束时的钢水重量，
[0020]‑
各炉渣目标ST
X
至少包括代表炉渣碱度、炉渣中的铁含量或炉渣中的氧化锰含量的值。
[0021]‑
待装入的物质M
n
选自热金属、废料、矿物添加物和氧气，
[0022]‑
待装入的物质M
n
包括一些具有不同特性的废料，
[0023]‑
物质各自的特性P
Mn
选自废料类型、废料密度、物质组成、物质温度、物质最大重量、物质最小重量，
[0024]‑
步骤c/的计算用至少一个模型执行，
[0025]‑
至少一个模型选自物理模型、统计模型、热力学模型，
[0026]‑
至少一个模型包括代表炼钢过程的质量平衡和热平衡的方程，
[0027]‑
方法还包括针对各计算的物质量AM
YX
来计算约束函数f
c
(AM
YX
)的步骤c
’
/，并且计算步骤c/的结果基于所述约束函数计算，
[0028]‑
约束函数计算包括将加权系数k
n
应用于各单独的物质量a
YX
M
n
，并针对各物质量AM
YX
将加权的单独的物质量a
YX
M
n
求和，然后计算步骤的结果是具有最低计算约束函数的物质量AM
YX
，
[0029]‑
加权系数k
n
代表各物质M
n
的可用率，
[0030]‑
方法还包括针对各计算的物质量AM
YX
计算评分函数f
s
(AM
YX
)的步骤c”/，并且选择步骤d/基于所述评分函数计算。
[0031]‑
评分函数计算包括将评分系数q
i
应用于各计算的物质量AM
YX
，所述评分系数q
i
取决于所限定的目标钢特性TCS
Y
和炉渣目标ST
X
的值，已经针对目标钢特性TCS
Y
和炉渣目标ST
X
计算出物质量AM
YX
，然后选择步骤包括选择具有最低计算评分函数的物质量AM
YX
，
[0032]‑
炼钢容器为转炉或氧气顶吹炉，炼钢过程包括在炼钢容器内进行氧气吹炼的至少一个步骤，并且计算的物质量AM
YX
是从炼钢过程的开始至单个吹炼步骤或第一吹炼步骤的结束装入炼钢容器中的各物质量a
YX
M
n
，
[0033]‑
炼钢容器为电弧炉，
[0034]‑
炼钢容器为二次冶金容器。
[0035]本专利技术还涉及计算机程序，其包括软件指令，所述软件指令在由处理器执行时实现根据前述实施方案中任一者的方法。
[0036]本专利技术的其他特征和优点将从以下通过说明的方式给出并且绝非限制性的描述中清楚地显现出来，参照附图，在附图中：
[0037]‑
图1示出了转炉中的炼钢过程，
[0038]‑
图2是根据本专利技术的用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种炼钢容器中炼钢过程的监测方法，其中将各自具有其各自特性P
Mn
的物质M
n
装入所述炼钢容器中以产生钢水和炉渣，所述方法包括以下步骤：a.限定(11)待生产的所述钢水的至少一组目标特性TCS
Y
，b.限定(12)至少两个炉渣目标ST
X
，这些炉渣目标中的每一者包括代表所述炉渣的特性的值，c.针对各炉渣目标ST
X
，考虑到各物质的各自特性P
Mn
来计算(13)待装入所述炼钢容器中的允许达到至少一个限定的组的目标特性TCS
Y
的物质量AM
YX
，所述物质量AM
YX
包括待装入的各物质M
n
的单独的量a
YX
M
n
，d.选择(14)物质量AM
YX
。2.根据权利要求1所述的方法，其中系数n大于或等于2。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中用网格划分方法限定待生产的所述钢水的目标特性TCS
Y
和/或至少两个炉渣目标ST
X
。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述网格划分方法不具有恒定的间距。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述目标特性TCS
Y
至少包括所述炼钢过程结束时的钢水温度、所述炼钢过程结束时的钢水组成或所述炼钢过程结束时的钢水重量。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中各炉渣目标ST
X
至少包括代表炉渣碱度、所述炉渣中的铁含量或所述炉渣中的氧化锰含量的值。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中待装入的所述物质M
n
选自热金属、废料、矿物添加物和氧气。8.根据权利要求7所述的方法，其中待装入的所述物质M
n
包括一些具有不同特性的废料。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述物质各自的特性P
Mn
选自废料类型、废料密度、物质组成、物质温度、物质最大重量、物质最小重量。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤c/的计算用至少一个模型来执行。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一个模型选自物理模型、统计模型、热力学模型。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述至少一个模型包括代表所述炼钢过程的质量平衡和热平衡的方程。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米安，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：