提高废钢比对转炉冶炼的影响分析

莱钢银山型钢炼钢厂为有效利用废钢资源,降低铁水消耗,通过分析提高废钢比对物料加入量和终点控制的影响,开发出高废钢比转炉冶炼技术。研究转炉物料平衡和热平衡计算,得出转炉废钢最佳的配比;优化调整转炉枪位和氧压模型及转炉加料模型,建立大废钢量冶炼模型,提高转炉脱磷率和终点命中率;优化升级废钢斗等设备,满足高废钢比生产需求;使用带碗砖出钢口,提高出钢口使用寿命,降低平均出钢时间。     

安钢150t转炉物料及热平衡计算分析与应用

以安钢150 t转炉实际生产数据为计算依据,在科学假定边界条件的基础上进行了物料平衡和热平衡计算。计算得出物料平衡钢水收得率为93.67%,误差率为0.59%,和生产实际的钢水收得率93%～95%基本一致;较为合理的热效率在80%～85%,较佳的废钢比在7%～10%。并建立了计算模型,进行了多次循环测算,得到了较科学的炉料结构配比。     

降低100 t转炉铁钢比的途径

根据国内某炼钢厂100 t转炉的入炉金属料参数和冶炼相关参数,运用物料平衡、热平衡计算方法,对转炉的物料平衡、热平衡进行计算,算出不同入炉铁水量及温度下的合理废钢加入量、出钢量和铁钢比.通过分析影响铁钢比变化的两个主要影响因素:铁水人炉温度和铁水入炉量,来研究铁钢比与废钢加入量、出钢量之间的关系.提出100 t转炉降低铁钢比的具体措施,供相关炼钢厂参考.     

超高功率电弧炉炼钢工艺模型

本文以物料平衡、热量平衡和化学平衡为基础，采用理论与经验相结合的模化方法，建立了超高功率电弧炉炼钢工艺模型，即冶金模型和热模型。冶金模型包括：优化配料模型、石灰加入量模型、钢水熔清成分模型、吹氧量模型、钢水终点成分模型和最优补加合金模型。热模型包括：废钢预热温度模型、能量消耗模型、能量损耗计算模型、能量供应计算模型和钢水温度预报模型。冶金模型中，加入了造渣料的计算。热模型中，考虑了废钢预热、氧燃烧     

150 t顶底复吹转炉物料及热平衡计算与应用

以安钢150 t转炉炼钢数据为计算依据,进行了物料平衡和热平衡计算,并建立了计算模型。方案优化后,对其物料及热平衡进行了多次循环测算,从而得到合理的炉料结构配比,热平衡钢水物理热和炉渣物理热约占总热量支出的75%,废钢物理热支出占总热量支出的6%～7%,当废钢比为7%～10%时,钢铁料消耗降低了5.9 kg/t_纲,约节省生产成本26.14元/t_钢。     

高炉添加废钢处理炉缸堆积的研究北大核心

基于高炉物料平衡和全炉热平衡,建立了高炉添加废钢的数学模型,从理论上计算了不同废钢加入量时,Rist操作线、吨铁能耗、矿石还原及高温区热需求量的变化情况。在此基础上,进一步分析了高炉添加废钢可以处理炉缸堆积的原因,并在某钢铁企业高炉中进行了工业试验。结果表明:高炉添加废钢有利于炉缸堆积的治理,加废钢高炉炉缸堆积比未加废钢高炉要少50%以上;未加废钢高炉从炉缸侧壁开始至炉缸半径的1/2处均滞留较多的石墨碳,而加废钢高炉石墨碳滞留仅存在炉缸半径的1/4处。     

铁钢界面铁水温降碳析出利用研究

研究了铁钢界面宝山基地铁水温降与碳析出的定量规律,结果显示,铁水温度降低100 K,碳的饱和溶解度平均减少0.265％,即1 t铁水析出碳约2.65 kg.采用高温试验方法,考察了不同含铁氧化物种类对降碳效果的影响;采用物料平衡热平衡计算分析了鱼雷罐车中加入废钢对铁水碳析出量的影响.结果表明,鱼雷罐里利用低碳轻薄料废钢,可稀释铁水饱和碳,减少碳析出,原来损失的吨铁4.42 kg标煤能源得以高效利用.该方法已在工业现场大规模应用.     

基于机理和数据驱动的转炉输入—输出混合模型

为了实现能量流网络的精细化控制,建立了基于机理和数据驱动的转炉输入-输出模型.对转炉工序进行物质的输入和输出解析,根据实际生产数据,利用数理统计和回归的方法,得到转炉冶炼相关参数,包括:氧气利用率、炉渣碱度、渣中氧化镁含量、钢水终点氧含量、转炉热效率.进而利用冶炼机理以转炉冶炼的铁水和废钢数据,以及目标钢水的成分和温度为输入量,计算得到吹氧量、造渣剂加入等信息作为模型的输出量.根据机理模型计算的部分输出参数,利用神经网络预测钢水终点温度,并与机理模型采用的目标钢水温度进行对比,进而对机理模型进行校正,以提高模型的精确度.采用C#语言将模型程序化,模型计算结果表明,相同误差范围内,混合模型的石灰加入量、轻烧白云石加入量、氧化球团加入量命中率相较于机理模型分别提高了11.1 %、8.3 %、8.3 %.      

转炉+AOD两步法冶炼不锈钢物热平衡模型开发

以高炉铁水为主原料，利用合金熔化炉熔化高碳铬铁、镍铁等合金，采用转炉进行脱磷，再将混合后的不锈钢母液兑入AOD炉进行精炼脱碳来生产430、410及其他马氏体等常规400系不锈钢，这是近年来国内流行的两步法不锈钢生产工艺流程。基于宝钢德盛不锈钢有限公司两步法不锈钢工艺流程，建立转炉与AOD炉的物料平衡和热平衡计算模型，对转炉+AOD的两步法物料平衡和热平衡工艺、物料匹配工艺等方面进行系统优化研究，探索不同炉料组合生产常规400系不锈钢的工艺路径。研究结果表明，中频炉(合金熔化炉)的使用对AOD冶炼的热平衡有很大影响，当不使用中频炉时需要使用焦炭补充热量缺口，并以品种不锈钢废钢作为冷却剂来保证出钢温度满足生产要求；铬铁水在AOD入炉不锈钢母液中最优的配比为30.0%～32.5%,这时基本不需要额外加入焦炭和不锈钢废钢。模型计算结果可为转炉+AOD两步法生产不锈钢提供生产指导。     

柳钢5~#高炉加废钢降成本分析与实践

根据理论物料平衡和区域热平衡计算高炉炉料结构中配加废钢对生铁成本的影响结果,在柳钢5~#高炉进行配加废钢生产实践,用生产数据分析了配加废铁后的降燃料比效果。结果表明:加废钢后在冶炼强度变化不大的情况下,产量随废钢加入量的增加而增大;且废钢比每增加30 kg/t Fe入炉时,燃料比下降3 kg/t Fe左右;试验期间对高炉炉况及冶炼过程参数的影响不明显。     

基于在线动态废钢收得率的转炉能量模型研究与实践

针对转炉炼钢过程中铁水比降低导致炉内热源不足，需要加入发热剂用于平衡炉内热量收支的问题，为更精确地控制转炉内配加发热剂用量，利用物料平衡和热量平衡作为理论依据，构建了转炉能量模型，并提出一种基于动态循环寻优的废钢收得率自适应算法，同时采用历史炉次的终点命中情况作为动态反馈，以提高转炉能量模型的鲁棒性能和计算精度。本模型在某厂120 t转炉的实际应用结果表明，在低铁耗下通过补加发热剂能够达到平衡转炉内热量收支的目的，平均每炉补加353.75 kg焦丁和54.25 kg硅铁，实现转炉平均废钢比由19.9%提升至22.0%。利用转炉能量模型控制发热剂加入量，能够在入炉原料成分、温度发生变化时，及时更新炉内热量收支平衡，从而合理化发热剂用量，提高废钢比，保证经济性和冶炼过程的稳定性，具有广泛的工业应用价值。     

马钢转炉装入制度优化研究

通过物料平衡与热平衡计算,结合现场试验研究,对马鞍山钢铁股份有限公司(简称马钢)120 t转炉的操作工艺进行不断地优化与改进,调整了废钢与生铁加入量,稳定了转炉吹炼过程和终点温度,降低渣料消耗,实现转炉终点低成本精准控制.物料平衡计算的结果表明:铁水或生铁的装入量减少1 t时,石灰加入量可以减少30 kg左右,在一定程...     

现代炼钢流程冶炼工序的炉料结构研究

现代炼钢流程主要是转炉流程和电炉流程.在物料平衡和热平衡计算基础上,通过对冶炼周期的分析,指出电弧炉冶炼有一个最佳铁水比,转炉冶炼有一个最佳冷料比.对于安钢第一炼轧厂100 t烟道竖炉电弧炉最佳铁水比为31%,对于100 t转炉,冷料为全废钢条件下最佳冷料比为17%.     

攀钢转炉废钢加入量的简单计算法

转炉炼钢多加废钢的意义是众所周知的。它对降低成本、节约能源、降低钢铁料消耗等有直接影响。废钢量的加入,一般用物料平衡与热平衡法来确定,生产中则往往根椐冶炼的经验来加入。     

影响转炉废钢比原因的分析及对策

根据鞍钢炼钢生产的实际情况,从物料平衡及热平衡角度出发,分析了第二炼钢厂北区转炉废钢比低的原因,制定合理的对策,以提高废钢比例,降低铁水单耗,达到降低成本的目的.     

废钢价格与废钢比对炼钢经济效益的影响

通过冶炼过程中物料和能量平衡计算获得炼钢的主要物料消耗指标,提出了冶炼工序效益的概念及其计算方法。在此基础上,计算了废钢价格和废钢比的变化对转炉和电炉吨钢成本及工序效益的影响,通过比较分析,得到转炉采取高废钢比冶炼来提高工序效益的废钢价格范围及电炉效益优于转炉效益的废钢价格范围,并给出了转炉合理废钢比及电炉合理铁水比的大致范围。     

电弧炉终点碳含量预测模型的构建与分析

现有的电弧炉终点碳预测模型大多忽略了电弧炉内余钢量中剩余的碳质量对下一炉次终点碳含量的影响,且电弧炉冶炼时渣层较厚,冶炼时钢水翻滚剧烈致钢水成分不均匀,电弧炉终点取样检测出的碳含量与钢水中实际的碳含量会存在较大的偏差,若直接使用电弧炉取样的碳含量作为分析数据,模型的预测值往往与钢水中实际的碳含量存在偏差。针对以上问题,首先利用多元线性回归算法计算钢铁料的收得率,推出每炉的余钢量,然后利用BP神经网络提出了一种关于电弧炉终点碳含量的预测方法,试验分析表明模型终点碳质量分数预测值与实际值误差在±0.02%内的命中率达到了92%,具有较高的预测精度。     

京浜厂新的炼焦控制系统

为降低原料费和节省能源，京浜炼铁厂开发了炼焦控制新系统，该系统由灰质量主精度预测系统和ＣＤＱ最佳操作系统和物料平衡构成。前者适应目前操作条件的神经网络机物料平衡模型推测焦炭质量，后者则根据热平衡和物料平衡模型能自动计量获得最大蒸汽回收量的操作点，目前，该新控制系统已投入运行，并有助于降低炼焦的操作费用。     

基于物料模型的GMDH神经网络LF终点温度预测

针对LF冶炼终点温度影响因素的复杂性,提出以自组织数据挖掘原理为核心的GMDH神经网络对钢水终点温度进行预测,±5℃内误差的命中率为78.31％,±7.5℃内误差的命中率为92.77％;建立物料的热效应模型,通过不同物料加入钢水中的热效应计算,将LF精炼过程中加入的物料折算为一个输入因素,改进的GMDH神经网络对钢水温度预测,±5℃内误差的命中率为88.72％,±7.5℃内误差的命中率为98.44％,基于物料模型的GMDH神经网络不仅在命中率上有显著提高,而且对冶炼多钢种导致的物料结构改变有更好的适应能力.     

静态控制模型在转炉大废钢比冶炼中的应用

开发了基于大废钢比冶炼的静态控制软件,该软件利用理论模型加统计模型进行设计编写,模型可以根据原料条件及冶炼钢种快速进行优化配料计算,同时根据热平衡优化废钢用量。模型增设焦粉、碳化硅球选项,用于转炉补热计算以适合大废钢冶炼的需求;模型利用氧步控制转炉的造渣过程,实现熔池平稳升温、降低喷溅事故、提高金属收得率等目的。同时,通过开发转炉合金化模块,可明显降低转炉合金成本。生产实践表明,模型在转炉大废钢比冶炼中运行稳定,废钢比可达到20%以上。