[发明专利]一种转炉炼钢烟气分析定碳方法

权利要求书

1.一种转炉炼钢烟气分析定碳方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：依据质量守恒原理，结合转炉冶炼过程中检测设备获取的烟气CO、CO₂百分含量和烟气流量计算出熔池脱碳速率；

S2：将熔池混匀度的概念引入到终点碳曲线拟合指数模型；

S3：根据冶金熔渣分子理论结合生产钢种特性，获取冶炼终渣成分和冶炼终点钢水温度，计算出冶炼熔池极限碳含量W[C]₀；

S4：得到转炉炼钢烟气分析定碳模型，得到转炉冶炼终点碳含量，实现对转炉冶炼终点钢水含碳量的预测；

所述S1中熔池脱碳速率根据转炉冶炼过程碳平衡，结合烟气中CO、CO₂百分含量和烟气流量计算得出，具体公式为：

式中，表示脱碳速率，％·s^-1；Q_gas表示烟气流量，Nm³·s^-1；分别表示烟气中CO、CO₂百分含量，％；W_steel表示钢液总质量，kg；

所述S2中将熔池混匀度的概念引入到终点碳曲线拟合指数模型的具体方式为：

熔池混匀度的公式如下：

终点碳曲线拟合指数模型如下：

将熔池混匀度η对脱碳速率系数K₁进行修正，得到ηK₁代替碳曲线拟合模型中的K₁，整理得到所述S4中转炉炼钢烟气分析定碳模型计算公式如下:

式中，w[C]₀表示转炉熔池极限碳含量，％；h表示氧枪枪位，m；α表示常系数；h_min表示转炉冶炼过程氧枪的最低操作枪位，m；Q_top表示顶吹氧气流量，Nm³·s^-1；Q_topmax表示转炉冶炼过程最大顶吹氧流量，Nm³·s^-1；Q_bottom表示底吹气体流量，Nm³·s^-1；Q_bottommax表示转炉冶炼过程最大底吹气体流量，Nm³·s^-1；表示熔池脱碳速率；αk₁和k₂为待定参数，在转炉冶炼后期，通过非线性拟合的方法利用脱碳速率结合枪位、顶吹流量和底吹流量来求解。

2.根据权利要求1所述的转炉炼钢烟气分析定碳方法，其特征在于：所述S3中冶炼熔池极限碳含量W[C]₀表示转炉冶炼过程钢水所能达到的最低碳含量，根据熔渣分子理论求解W[C]₀如下所示：

式中，a_FeO表示熔渣中FeO的活度，T表示冶炼终点出钢的平均温度。