[发明专利]一种电弧炉炼钢过程供氧量的计算方法

权利要求书

1.一种电弧炉炼钢过程供氧量的计算方法，其特征在于，包括如下过程：通过电弧炉炼钢过程中如下化学方程式计算碳粉、天然气以及钢液中C、Si、Fe、Mn、P、S元素燃烧和氧化的需氧量，并依据电弧炉炼钢过程中起弧期、主熔化期、熔化末期、氧化期四个阶段的目的，确定各阶段的供氧量；其中，电弧炉炼钢过程中的化学方程式如下：

CH₄+2O₂＝CO₂+2H₂O；

C(碳粉)+1/2O₂＝CO；

[C]+1/2O₂＝CO；

[Si]+O₂＝(SiO₂)；

[Fe]+1/2O₂＝(FeO)；

[Mn]+1/2O₂＝(MnO)；

[P]+5/4O₂＝1/2(P₂O₅)；

[S]+O₂＝SO₂。

2.如权利要求1所述的一种电弧炉炼钢过程供氧量的计算方法，其特征在于，所述起弧期和主熔化期的供氧量V为天然气燃烧所耗用的氧气量V₁，V＝V₁＝2V_天然气，其中，V_天然气为电弧炉内吹入的天然气体积。

3.如权利要求1所述的一种电弧炉炼钢过程供氧量的计算方法，其特征在于，所述熔化末期的供氧量Q₁为熔化末期中碳粉及钢液中C、Si、Mn、Fe、P、S元素氧化所耗用的氧气量；

其中，x_C、x_Si、x_Mn、x_Fe、x_P、x_s为熔化末期钢液中C、Si、Mn、Fe、P、S元素的烧损率，为熔化末期碳粉的消耗量，M_[C]为钢液中碳的质量，M_[Si]为钢液中硅的质量，M_[Mn]为钢液中锰的质量，M_[Fe]为钢液中铁的质量，M_[P]为钢液中磷的质量，M_[s]为钢液中硫的质量。

4.如权利要求1所述的一种电弧炉炼钢过程供氧量的计算方法，其特征在于，所述氧化期的供氧量Q₂为氧化期中碳粉及钢液中C、Si、Mn、Fe、P、S元素氧化所耗用的氧气量；

其中，为氧化期碳粉的消耗量，a_c为电炉冶炼完后钢液终点碳含量，k为留钢比例，y_si为氧化期钢液中Si的烧损率，y_Mn为氧化期钢液中Mn的烧损率，a_P为电炉冶炼完后钢液终点磷含量，为氧化期Fe的消耗量，y_s为氧化期钢液中S的烧损率，M_[C]为钢液中碳的质量，M_[Si]为钢液中硅的质量，M_[Mn]为钢液中锰的质量，M_[P]为钢液中磷的质量，M_[s]为钢液中硫的质量，x_C、x_Si、x_Mn、x_P、x_s分别为熔化末期钢液中C、Si、Mn、P、S元素的烧损率。

5.如权利要求1所述的一种电弧炉炼钢过程供氧量的计算方法，其特征在于，还包括：根据电弧炉炼钢的原料成分和原料结构，通过物料平衡和热平衡计算，确定不同阶段的电能消耗，并根据冶炼周期和吨钢电耗的乘积最小为优化目标的供电制度模型，计算得到不同阶段的供电时间，再根据各阶段供氧量和供电时间，计算得到各阶段的供氧流量。