[发明专利]一种转炉炼钢钢水连续定碳方法

权利要求书

1.一种转炉炼钢钢水连续定碳方法，其特征在于，它按照如下步骤进行：

a.以直插式气体分析仪为信号采集分析装置，将直插式气体分析仪直接安装在转炉烟道上；

b.将直插式气体分析仪在线采集分析的烟气成分信号参数，输出到计算机系统；

c.计算机系统通过接收的烟气成分参数及采集的转炉炼钢原料、辅料的工艺参数，建立数学模型，进行钢水碳含量的连续计算，并在用户界面连续显示钢水碳含量相关参数或趋势图；

上述步骤c中所用数学模型计算公式如下：

(1)脱碳速度计算公式：

V_c＝12/22.4×Q_offgas×(CO+CO₂)

式中，V_c为当前时刻的脱碳速度、kg/s；Q_offgas为当前时刻烟气流量、m³/s；CO和CO₂为当前时刻烟气中的CO和CO₂体积百分含量、％；

(2)冶炼过程中钢水碳含量连续计算公式：

式中，C(t)为t时刻转炉钢水中的碳含量、％； 为从0到t时刻对脱碳速度的积分、kg；C_ini＝(W_HM-Slag_HM)×C_HM+W_S×C_S+W_PI×C_PI；W_steel＝a₀×(W_HM+W_S+W_PI)，

其中，C_ini为熔池初始条件下的总碳量、kg；W_HM为加入铁水重量、kg；Slag_HM为铁水含渣量、kg；C_HM为铁水碳含量、％；W_S为加入废钢重量、kg；C_S为废钢的碳含量、％；W_PI为加入生铁块重量、kg；C_PI为生铁的含碳量、％；W_steel为熔池内钢水重量kg；a₀为原料烧损系数，依据经验取值范围在0.90～0.96之间；上述钢水碳含量连续计算公式使用条件为：从冶炼开始至冶炼到第800秒无条件使用，或从冶炼开始超过800秒且脱碳速度V_c大于或等于碳氧平衡点V_co时使用；

(3)冶炼终点钢水碳含量矫正公式：

①C＝0.063591-0.069852×V_c+0.037987×V_c²+0.002055×V_c³

式中，C为矫正后的碳含量、％，该式使用条件：当冶炼时间超过800秒且脱碳速度 V_c小于碳氧平衡点V_co且大于铁氧平衡点V_Fa0时；

②C＝0.022114×e^{(0.619520×Vc)}

式中，C为矫正后的碳含量、％；e为自然指数函数，V_co的单位为kg/s，该式使用条件：当冶炼时间超过800秒且脱碳速度V_c小于或等于铁氧平衡点V_Fe0时。

2.根据权利要求1所述的转炉炼钢钢水连续定碳方法，其特征在于：依据生产数据和经验，碳氧平衡点V_co取值范围3.8～4.5，铁氧平衡点V_Fe0取值范围1.5～2.2，V_co及V_Fe0的单位为kg/s。