[发明专利]一种炼钢转炉出钢时间的计算方法

说明书

本发明提出一种炼钢转炉出钢时间的计算方法，属于钢铁冶金领域，该方法包括：确定转炉炉型和结构尺寸，以及转炉出钢倾动机构类型、工作特点和转速范围；计算转炉从出钢到结束过程每一个倾角、每个细分液面高度对应的炉内钢水和炉渣体积、钢水质量；并进一步计算其对应的出钢钢水质量流量和流出时间，构建基础数据库；再结合转炉出钢过程倾动操作制度，计算出钢时间。本发明充分考虑了转炉不规则结构形状、出钢口大小、转炉所装钢水重量和炉渣重量，以及出钢倾动角度、倾动速度等操作制度影响。本发明方法理论可靠，切合实际，计算准确，为转炉出钢时间大小的影响因素分析、出钢操作制度优化和降低出钢温度等工艺优化奠定了重要基础。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体地，涉及一种炼钢转炉出钢时间的计算方法。

背景技术

钢铁从材料角度来说仍是目前不可替代的材料，但从现实角度来说需要绿色和可持续发展。现如今钢铁冶金短流程工艺以耗能少、节能、废钢利用率高等特点，对传统的长流程生产工艺发起了强有力的冲击和挑战。虽然短流程发展前景广阔，是未来的一种发展方向和趋势，然而目前和未来可以预见的相当长一段时间内，长流程依然是我国炼钢工艺的主流。随着铁水预处理和二次精炼工艺的日渐成熟，使得炼钢转炉的负担和任务大大减轻，同时转炉自动化程度的提高和智能炼钢技术的应用等使得转炉炼钢过程控制水平已经上了新的一个台阶。但大量的实际生产表明，转炉炼钢还存在一些突出的共性问题，比如高温出钢、出钢下渣等一些非常棘手的问题，一定程度限制了钢水质量的提升和成本的优化。

高温出钢和出钢过程钢水温降、出钢时间有很大关系，如果能缩短出钢时间，降低出钢过程钢水温降，则可以降低出钢温度，节约生产成本，所以炼钢转炉出钢时间的计算方法研究具有重要意义，同时也为出钢时间的影响因素分析和工艺优化提供基础。由于转炉出钢是一个动态的过程，随着出钢过程的进行，钢水在逐渐减少，同时转炉倾动的角度也在不断改变，因此转炉内液面的高度也在不断发生变化，并且这种变化是非线性的、不规律的。因此转炉的出钢速度也在不断的发生改变，转炉出钢时间的计算，也就成了一个难题。所以，出钢时间不仅与转炉不规则尺寸、出钢口大小、转炉所装的钢水重量、炉渣重量有关，而且与转炉出钢过程倾动操作制度(倾动角度、倾动速度等)也有很大关系。转炉出钢过程倾动操作制度要综合考虑安全性、稳定性以及尽可能减少转炉出钢前期和后期下渣等方面。目前尚没有公开报道炼钢转炉出钢时间的计算方法。

发明内容

1.要解决的问题

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种炼钢转炉出钢时间的计算方法，充分考虑了转炉不规则结构形状、出钢口大小、转炉所装的钢水重量和炉渣重量等，而且还考虑了转炉出钢过程倾动角度、倾动速度等操作制度的影响。本发明方法对出钢时间的计算，理论可靠，切合实际，计算准确，对实际生产针对不同条件下的转炉出钢过程倾动操作制度的优化、缩短出钢时间、降低出钢温度具有重要意义。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种炼钢转炉出钢时间的计算方法，包括以下步骤：

步骤1、确定转炉工艺、结构参数；

步骤2、将转炉从出钢到结束整个过程，按照转炉倾斜角度进行划分，计算每个转炉倾角下，不同液面高度(即转炉内液面距离出钢口的高度)的，转炉内钢水和炉渣体积、钢水质量；

步骤3、根据步骤2计算的转炉内的钢水和炉渣体积、钢水质量，计算每个转炉倾角下，不同液面高度的，对应出钢钢水质量流量和流出时间，并以相应数据构建数据库；

步骤4、以步骤3的数据库为依据，计算转炉出钢时间。

作为本发明的进一步说明，所述转炉倾角为转炉从水平面法线开始顺时针转动过的角度。