[发明专利]一种炉渣成分在线预测方法

权利要求书

1.一种炉渣成分在线预测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤A：转炉炉次开始吹炼时，准备好炉渣成分和重量计算模块；

步骤B：启动炉渣成分和重量计算模块，对炉渣成分和重量进行计算；

步骤B中炉渣成分和重量计算步骤如下：

(1)转炉钢水重量的计算

W_MS＝(Wiron*a1+Wscrap*a2+Wore*a3)*a4

其中：

W_MS表示转炉钢水重量；Wiron表示铁水的重量；Wscrap表示废钢的重量；Wore表示铁矿石的重量；

(2)炉渣中CaO、MgO重量的计算

WCaO＝b1*ΣMate*PCa+Wslag1*PCaO1

WMgO＝b2*ΣMate*PMg+Wslag1*PMgO1

其中：

WCaO表示炉渣中CaO的重量；WMgO表示炉渣中MgO的重量；

Mate表示加入的各种辅料重量；PCa表示对应辅料中Ca的含量；PMg表示对应辅料中Mg的含量；Wslag1表示上一炉留渣的重量；PCaO1表示上一炉留渣中CaO的含量；PMgO1表示上一炉留渣中MgO的含量；

(3)钢水中Si、Mn、P和S含量的计算

①钢水中Si含量的计算

[Si％]＝C₁e^-nt+C₂

其中，Si％表示钢水中Si的含量；C₁表示方程常数；C₂表示方程优化常数；n是反应硅氧化性质的数值；t为时间参数，表示吹炼的时间；e表示自然常数；

②钢水中Mn含量的计算

[Mn％]＝A-Bt+Ct²-Dt³+Et⁴-Ft⁵

其中，Mn％表示钢水中Mn的含量；A、B、C、D、E和F分别表示方程校正常数；t表示吹炼的时间；

③钢水中P含量的计算

其中，P％表示钢水中P的含量；W_ACP表示辅料带入的磷的量；W_MS表示转炉钢水重量；t表示吹炼的时间；

[P％]₀表示钢水中磷的初始含量；

Vp表示磷的实时氧化速率；

④钢水中S含量的计算

其中，S％表示钢水中S的含量；W_ACS表示辅料带入的硫的量；W_MS表示转炉钢水重量；t表示吹炼的时间；

[S％]₀表示钢水中硫的初始含量；V_S表示脱硫速率；

(4)炉渣中SiO₂、Mn、P₂O₅和S重量的计算

①SiO₂的重量的计算

WSiO₂＝(Wiron*PSi-W_MS*[Si％])*15/7

其中，WSiO₂表示炉渣中SiO₂的重量；Wiron表示铁水的重量；PSi表示铁水中Si的含量；W_MS表示转炉钢水重量；[Si％]表示钢水中Si的含量；

②Mn的重量的计算

WMn＝Wiron*PMn-W_MS*[Mn％]

其中，WMn表示炉渣中Mn的重量；Wiron表示铁水的重量；PMn表示铁水中Mn的含量；W_MS表示转炉钢水重量；[Mn％]表示钢水中Mn的含量；

③P₂O₅的重量的计算

WP₂O₅＝(Wiron*PP-W_MS*[P％])*11/3

其中，WP₂O₅表示炉渣中P₂O₅的重量；Wiron表示铁水的重量；PP表示铁水中P的含量；W_MS表示转炉钢水重量；[P％]表示钢水中P的含量；

④S的重量的计算

WS＝Wiron*PS-W_MS*[S％]

其中，WS表示炉渣中S的重量；Wiron表示铁水的重量；PS表示铁水中S的含量；W_MS表示转炉钢水重量；[S％]表示钢水中S的含量；

(5)炉渣中CaO、MgO、SiO₂、Mn、P₂O₅和S的含量计算

Wslag2＝WCaO+WMgO+WSiO₂+WMn+WP₂O₅+WS，

其中，Wslag2表示炉渣中CaO、MgO、SiO₂、MnO、P₂O₅和S的重量和；

炉渣的总重量：WSlag＝Wslag2/α；

PCaO＝WCaO/WSlag；

PMgO＝WMgO_/WSlag；

PSiO₂＝WSiO₂/WSlag；

PMn＝WMn/WSlag；

PP₂O₅＝WP₂O₅/WSlag；

PS＝WS/WSlag；

(6)上述计算中，如果某次计算前存在中途倒渣的发生，计算的炉渣量需要减去中途倒渣的重量；

步骤B中，a1、a2、a3和a4为计算系数，其取值范围分别为：

a1：(0.85，0.99)；a2：(0.88，0.99)；a3：(0.50，0.75)；a4：(0.95，0.98)；

b1、b2为常数，b1表示Cao和Ca之间的换算系数，b1＝1.4；b2表示MgO和Mg之间的换算系数，b2＝1.66；

A、B、C、D、E和F其范围为A：(1.11943，1.13117)；B：(0.41125，0.42678)；C：(0.07241，0.07411)；D：(0.00568，0.00598)；E：(0.000206025，0.000208027)；F：(0.00000275161，0.00000275477)；

步骤C：将步骤B中的计算结果存入数据存储模块，并传送至画面显示终端显示；

步骤D：若转炉系统具有自动炼钢控制模块，将步骤B中的计算结果同步传送至自动炼钢控制模块用于自动炼钢模型的计算；

步骤E：判断炉次吹炼是否结束，若未结束，转入步骤B，否则，进入下一步；

步骤F：判断炉次是否结束，若结束，进行参数的自学习计算，否则，等待；

步骤G：结束。