[发明专利]一种含合金冷钢的配加系统及方法

说明书

本发明公开了一种含合金冷钢的配加系统及方法，属于电炉冶炼技术领域，解决了冶炼新钢种时，操作人员通过生产经验来大约配加一定质量的含合金的冷钢，造成的成本浪费和钢水过氧化问题，其技术方案要点是：包括目标钢种数据库、冷钢数据库、历史生产数据库、残余系数计算部和冷钢质量计算部，参照待冶炼钢种的合金元素种类及各合金元素含量，根据冷钢数据库中存储的冷钢所包含的合金信息及质量，通过电炉正常冶炼条件下的残余系数，得出不同情况下含合金冷钢的配加质量，既可以防止冷钢加入过多而产生事故，提高合金利用率，又降低电炉冶炼成本和防止钢水过氧化，增加了电炉冶炼效率，提高了电炉生产出的目标钢种质量。

技术领域

本发明涉及电炉冶炼技术，特别是涉及一种含合金冷钢的配加系统和方法。

背景技术

电炉炼钢是以电能作为热源的炼钢方法，它是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变成热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金的一种炼钢方法。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内能够制造氧化气氛，主要控制钢液中的碳和磷的含量，效率很高。

炼钢的过程主要是根据所炼钢种的要求把铁水中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减小或增加到规定范围的过程，在此过程中，会配加一定比例的冷钢，冷钢主要来源于连铸、轧钢等后道工序的切头、切尾及部分报废轧钢，均含有一定含量的合金元素，如Cr、Ni、Mo等合金元素。

在冶炼新的钢种时，如果不能正确控制冷钢的配入量，使得含某种合金元素的冷钢配入量过高时，为避免电炉钢水成分中的该合金元素过高而超出规格，会加大氧气的用量，并延长冶炼时间的方式进行氧化以减小该合金元素的含量，因此会增加冶炼成本，不但降低了生产效率，还造成了合金的浪费。因此，正确控制冷钢的配加的量是迫切需要解决的一个问题，目前，很多生产企业只是通过操作人员的生产经验来大约配加一定质量的含合金的冷钢，这种操作缺乏准确性和稳定性，不利于生产成本和配加的冷钢质量的控制，而且效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以计算添加到电炉中的含合金冷钢质量的系统及方法，避免含合金冷钢加入过多而造成的成本浪费和钢水过氧化情况。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种含合金冷钢的配加系统，包括：

目标钢种数据库，用于存储目标钢种的数据信息，包括目标钢种中含有的Cr、Ni、Mo元素的含量；

冷钢数据库，用于存储各冷钢的数据信息，包括冷钢内包含的合金元素种类及相应合金元素的含量；

历史生产数据库，存储实际历史冶炼中的数据，并且根据不同的冶炼钢种、冶炼模式及冶炼条件形成数据组，每个数据组包括以下数据信息：

1)电炉冶炼前每单位质量冶炼材料中所含的铁水质量，每单位质量冶炼材料中加入的冷钢质量，每单位质量冶炼材料中加入的石灰质量；

2)电炉冶炼前每单位质量冶炼材料所含的铁水中C、Si、Mn、P的含量，电炉冶炼前每单位质量冶炼材料中所含铁水中的Cr、Ni、Mo元素含量；电炉冶炼时加入的冷钢中的Cr、Ni、Mo元素含量；冶炼后的钢材中每单位质量的钢中C、Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo含量；

3)电炉冶炼时每单位质量冶炼材料所需的氧气量，每单位质量冶炼材料的电耗，出钢温度，每单位质量冶炼材料的冶炼时间；

残余系数计算部，根据历史生产数据库中所记录的Cr、Ni、Mo元素在冶炼前后的变化量和冶炼过程中电炉各项参数之间的关系，得出Cr、Ni、Mo的残余系数公式，并且计算Cr、Ni、Mo相应的残余系数α₁、α₂、α₃；