【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金工程，具体为转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统。
技术介绍
1、钢水是指在钢铁制造过程中，经过高温熔炼后形成的液态钢，这种状态的钢具有极高的温度，通常在1600℃左右，这使得它具有良好的流动性，便于成型和加工，钢水主要由铁、碳以及其他合金元素如锰、硅、磷、硫等组成，其中，碳的含量尤为关键，因为它直接影响到钢的机械性能和热处理特性，钢水中的氧化性是影响合金元素吸收率的重要因素之一，当钢水氧化性较强时，加入的合金元素容易与氧发生反应，形成氧化物，从而降低了合金元素的有效浓度和吸收率，通过预脱氧处理，可以有效降低钢水中的溶解氧含量，为后续合金元素的加入创造一个更加有利的环境，通过使用碳粉进行预脱氧，可以有效降低钢水中的溶解氧含量，从而减少钢水的氧化性，这为后续加入的合金元素创造了一个更为有利的环境，有助于提高其吸收率。
2、转炉碳粉对钢水预脱氧过程中，碳粉加入量不足时，由于烧损会造成脱氧效果差，而加入量过多时，如果不能完全用于脱氧或者被烧损，则极易造成钢水碳含量出格，因此，如何严格控制碳粉的加入量，确保其在合适的范围内，提高合金吸收率是转炉碳粉对钢水预脱氧过程中急需解决的问题，同时在生产过程中，由于各种内部外部的因素，难以保证钢水在生产过程中质量问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，具备便于精确根据钢水实际情况进行碳粉添加，有效提升了生产的质量，根据
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，包括采集模块、处理模块、监测模块、分析模块以及警示模块；
5、所述采集模块包括初始数据采集单元、目标数据采集单元，所述初始数据采集单元通过网络连接监测器对初始钢水数据进行采集编号，形成初始数据集，所述目标数据采集单元通过网络连接钢铁供应商平台对目标数据采集进行编号，形成目标数据集，所述采集模块将采集到的数据以及数据集发送给处理模块。
6、所述处理模块根据初始数据集、目标数据集计算碳粉添加量tt后发送给监测模块，所述监测模块通过网络连接在线氧含量分析仪器对钢水的实时氧含量sy进行采集，形成实时氧含量数据集，所述监测模块还通过网络连接红外测温仪对钢水实时温度sw进行采集，形成实时温度集，所述监测模块还通过网络监测设备对钢水实时碳含量st进行采集，形成实时碳量数据集，所述监测模块将监测到的数据集发送给分析模块；
7、所述分析模块根据实时氧含量数据集进行计算预估氧含量yy，根据实时温度集进行计算预估温度yw，根据实时碳量数据集计算预估碳量yt，然后根据预估氧含量yy、预估温度yw、预估碳量yt分别与氧含量阈值yy、温度阈值wy、碳量阈值ty进行阈值对比，在超过阈值的情况下发送对应信号给警示模块；
8、所述警示模块根据对应信号发出对应警报。
9、优选的，所述初始数据集的表达式为：{gy、gt、gm}，其中gy、gt、gm分别代表初始数据集中氧含量、钢水总量、钢水密度的对应编号，所述目标数据集的表达式为：{my、mt}，其中，my、mt分别代表目标数据集中的目标氧含量、碳粉脱氧力。
10、优选的，所述碳粉添加量tt的计算公式如下：
11、
12、上述公式中，gy-my表示需要去除的氧含量，gt×gm表示钢水的总质量，r代表其他杂质的去除量。
13、优选的，所述实时氧含量数据集的表达式为：其中，分别代表实时氧含量数据集中第一个实时氧含量数据与最后一个实时氧含量数据，m代表实时氧含量数据的采集时间，n代表实时氧含量数据采集的个数。
14、优选的，所述实时温度集的表达式为：其中，代表实时温度集中第一个实时温度数据与最后一个实时温度数据，m代表实时温度的采集时间，n代表实时温度数据采集的个数。
15、优选的，所述实时碳量数据集的表达式为：其中，代表实时碳量数据集中的第一个实时碳量数据与最后一个实时碳量数据，m代表实时碳量的采集时间，n代表实时碳量数据采集的个数。
16、优选的，所述预估氧含量yy的计算公式为；
17、
18、上述公式中，代表实时氧含量数据集中从i＝2开始每个与前一个数值之间的绝对差值的和，n-1代表实时氧含量数据集中有n-1组绝对差值，为当前的实时氧含量数据，e代表当前的实时氧含量数据的采集时间。
19、优选的，所述预估温度yw的计算公式为：
20、
21、上述公式中，代表实时温度数据集中从i＝2开始每个与前一个数值之间的绝对差值的和，n-1代表实时温度数据集中有n-1组绝对差值，为当前的实时温度数据，e代表当前的实时温度数据的采集时间。
22、优选的，所述预估碳量yt的计算方式为
23、
24、上述公式中，代表实时碳量数据集中从i＝2开始每个与前一个数值之间的绝对差值的和，n-1代表实时碳量数据集中有n-1组绝对差值，为当前的实时碳量数据，e代表当前的实时碳量数据的采集时间。
25、优选的，当所述预估氧含量yy、预估温度yw、预估碳量yt分别超对对应氧含量阈值yy、温度阈值wy、碳量阈值ty的情况下，发出氧含量异常、温度异常、碳量异常的信号给警示模块，警示模块发出对应警报。
26、与现有技术相比，本专利技术提供了转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，具备以下有益效果：
27、1、本专利技术通过对氧含量、钢水总量、钢水密度进行初始数据采集，目标氧含量、碳粉脱氧力进行目标数据采集，再根据以上数据进行计算碳粉添加量，精准的根据实际的情况进行碳粉添加量计算，便于精确根据钢水实际情况进行碳粉添加，有效提升了生产的质量。
28、2、本专利技术通过对钢水与碳粉添加过程中的实时氧含量、实时温度、实时碳量进行实时监测，再根据实时氧含量数据集、实时温度集、实时碳量数据集计算预估氧含量yy、预估温度yw、预估碳量yt，在预估氧含量yy、预估温度yw、预估碳量yt超过对应阈值的时候提前进行警报，从而提醒工作人员及时的查看异常原因并进行相应调整，更准确地掌握钢水状态，提升整体生产效率，同时能够及时决定碳粉或其他合金元素的添加时机，减少材料浪费和提高化学反应的有效性，及时调整工艺参数，以避免生产问题。
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1.一种转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：包括采集模块、处理模块、监测模块、分析模块以及警示模块；
2.根据权利要求1所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述初始数据集的表达式为：{Gy、Gt、Gm}，其中Gy、Gt、Gm分别代表初始数据集中氧含量、钢水总量、钢水密度的对应编号，所述目标数据集的表达式为：{My、Mt}，其中，My、Mt分别代表目标数据集中的目标氧含量、碳粉脱氧力。
3.根据权利要求2所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述碳粉添加量Tt的计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述实时氧含量数据集的表达式为：其中，分别代表实时氧含量数据集中第一个实时氧含量数据与最后一个实时氧含量数据，m代表实时氧含量数据的采集时间，n代表实时氧含量数据采集的个数。
5.根据权利要求4所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述实时温度集的表达式为：其中，代表实时温度集中第一个实时温度数据与最
6.根据权利要求5所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述实时碳量数据集的表达式为：其中，代表实时碳量数据集中的第一个实时碳量数据与最后一个实时碳量数据，m代表实时碳量的采集时间，n代表实时碳量数据采集的个数。
7.根据权利要求6所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述预估氧含量Yy的计算公式为；
8.根据权利要求7所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述预估温度Yw的计算公式为：
9.根据权利要求8所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述预估碳量Yt的计算方式为
10.根据权利要求9所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：当所述预估氧含量Yy、预估温度Yw、预估碳量Yt分别超对对应氧含量阈值Yy、温度阈值Wy、碳量阈值Ty的情况下，发出氧含量异常、温度异常、碳量异常的信号给警示模块，警示模块发出对应警报。
...【技术特征摘要】
1.一种转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：包括采集模块、处理模块、监测模块、分析模块以及警示模块；
2.根据权利要求1所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述初始数据集的表达式为：{gy、gt、gm}，其中gy、gt、gm分别代表初始数据集中氧含量、钢水总量、钢水密度的对应编号，所述目标数据集的表达式为：{my、mt}，其中，my、mt分别代表目标数据集中的目标氧含量、碳粉脱氧力。
3.根据权利要求2所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述碳粉添加量tt的计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述实时氧含量数据集的表达式为：其中，分别代表实时氧含量数据集中第一个实时氧含量数据与最后一个实时氧含量数据，m代表实时氧含量数据的采集时间，n代表实时氧含量数据采集的个数。
5.根据权利要求4所述的转炉碳粉对钢水预脱氧提高合金吸收率的系统，其特征在于：所述实时温度集的表达式为：其中，代表实时温度集中第一个实时...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓东，杨荣峰，杨子良，张锡久，赵磊，
申请(专利权)人：山东钢铁集团永锋临港有限公司，
类型：发明
国别省市：
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