[发明专利]一种精炼炉脱碳终点检测方法及检测系统

权利要求书

1.一种精炼炉脱碳终点检测方法，其特征在于，包括：

获取精炼炉中的烟气成分以及烟气流量，并根据所述烟气成分以及所述烟气流量计算脱碳总量；

获取所述精炼炉入炉原料中元素含量以及所述精炼炉中钢液元素目标含量；

根据所述入炉原料中元素含量和所述钢液元素目标含量，计算所述精炼炉在真空脱碳处理过程中所增加的碳元素总量；

根据预设的目标钢液碳元素含量、所述精炼炉在真空脱碳处理过程中所增加的碳元素总量，计算得到所述精炼炉在真空脱碳结束后的目标碳含量；

根据真空脱碳处理过程进站钢液初始碳含量、所述脱碳总量以及进站钢液质量计算当前钢液碳元素含量，并根据所述当前钢液碳元素含量和所述目标碳含量，判断所述精炼炉真空脱碳是否结束；

所述脱碳总量的计算方法如下：

其中：为实时脱碳速度，对应单位为kg/s；TF为烟气流量测量结果延迟时间，为7s；TG为烟气成分测量结果延迟时间，为35s；flow为实时烟气流量，对应单位为kg/s；为：距离当前时间为TG-TF的加权烟气流量，即距离当前时间在TG-TF-T0至TG-TF+T0范围内的烟气流量均值，对应单位为kg/s；T0为加权时长，为5s；为烟气CO成分实时测量结果，对应单位为%；为烟气CO₂成分实时测量结果，对应单位为%；为成分测量修正系数，为0.95；为脱碳总量，对应单位为kg；为脱碳量真空室气体修正系数，为0.1kg；

所述真空脱碳处理过程中所增加的碳元素总量的计算方法如下：

其中：为真空脱碳处理过程所加入合金中的碳元素质量，对应单位为kg；为进站钢液质量，对应单位为kg；为钢液中第个元素的目标含量，对应单位为%；Ele_0-i为钢液中第个元素的进站含量，即进站钢液中的第个元素的含量，对应单位为%；X_i为钢液中第个元素对应所加入合金中的元素含量，对应单位为%；X_i-C为钢液中第i个元素对应所加入合金中的碳元素含量，对应单位为%；

所述目标碳含量计算方法如下：

其中：X_C-aim为预设的目标钢液碳元素含量，对应单位为%；X_DC-end为脱碳结束后的目标碳含量，对应单位为%；

当前钢液碳含量的计算方法如下：

其中：X_C为当前钢液碳元素含量，对应单位为％；X_C0为真空脱碳处理过程进站钢液初始碳含量；为脱碳延迟修正参数，对应单位为kg；为进站钢液质量，对应单位为kg；

其中：a为回归系数，为-0.009；e为自然常数。

2.根据权利要求1所述的精炼炉脱碳终点检测方法，其特征在于，所述根据所述当前钢液碳元素含量和所述目标碳含量，判断所述精炼炉真空脱碳是否结束，具体为：

当所述当前钢液碳元素含量小于所述目标碳含量时，则判断所述精炼炉真空脱碳结束。

3.一种精炼炉脱碳终点检测系统，其采用权利要求1或2所述的精炼炉脱碳终点检测方法，其特征在于，包括：

检测装置，用于获取精炼炉中的烟气成分以及烟气流量，以及获取所述精炼炉入炉原料中元素含量以及所述精炼炉中钢液元素目标含量；

数据处理装置，与所述检测装置通讯连接，用于根据所述烟气成分以及所述烟气流量计算脱碳总量，还根据所述入炉原料中元素含量和所述钢液元素目标含量计算所述精炼炉在真空脱碳处理过程中所增加的碳元素总量，并根据预设目标钢液碳元素含量、所述精炼炉在真空脱碳处理过程中所增加的碳元素总量，计算得到所述精炼炉在真空脱碳结束后的目标碳含量，且根据真空脱碳处理过程进站钢液初始碳含量、所述脱碳总量以及进站钢液质量计算当前钢液碳元素含量，并根据所述当前钢液碳元素含量和所述目标碳含量，判断所述精炼炉真空脱碳是否结束；

所述脱碳总量的计算方法如下：

其中：为实时脱碳速度，对应单位为kg/s；TF为烟气流量测量结果延迟时间，为7s；TG为烟气成分测量结果延迟时间，为35s；flow为实时烟气流量，对应单位为kg/s；为：距离当前时间为TG-TF的加权烟气流量，即距离当前时间在TG-TF-T0至TG-TF+T0范围内的烟气流量均值，对应单位为kg/s；T0为加权时长，为5s；为烟气CO成分实时测量结果，对应单位为%；为烟气CO₂成分实时测量结果，对应单位为%；为成分测量修正系数，为0.95；为脱碳总量，对应单位为kg；为脱碳量真空室气体修正系数，为0.1kg；

所述真空脱碳处理过程中所增加的碳元素总量的计算方法如下：

其中：为真空脱碳处理过程所加入合金中的碳元素质量，对应单位为kg；为进站钢液质量，对应单位为kg；为钢液中第个元素的目标含量，对应单位为%；为钢液中第个元素的进站含量，即进站钢液中的第个元素的含量，对应单位为%；X_i为钢液中第个元素对应所加入合金中的元素含量，对应单位为%；X_i-C为钢液中第个元素对应所加入合金中的碳元素含量，对应单位为%；

所述目标碳含量计算方法如下：

其中：X_C-aim为预设的目标钢液碳元素含量，对应单位为%；X_DC-end为脱碳结束后的目标碳含量，对应单位为%；

当前钢液碳含量的计算方法如下：

其中：X_C为当前钢液碳元素含量，对应单位为％；X_C0为真空脱碳处理过程进站钢液初始碳含量；为脱碳延迟修正参数，对应单位为kg；为进站钢液质量，对应单位为kg；

其中：a为回归系数，为-0.009；e为自然常数。