[发明专利]一种加热炉钢坯烧损预报的方法

说明书

本发明涉及一种加热炉钢坯烧损预报的方法，步骤为：进行实验室钢坯氧化烧损可控气氛设计；基于可控气氛试验获取每个钢种在不同氧浓度和温度下的烧损因子；建立钢种表和烧损因子表两个专家库表；将两个专家库表写入ORACLE数据库内；分别将各个时间段检测到的气氛浓度、钢坯ID、钢种和温度写入FURnce_tract表中；钢坯出炉时，根据钢坯ID，从FURnce_tract表中查询对应的气氛浓度、钢种和温度，并从专家库表中获取烧损因子，丛而获得各个氧化烧损率并相加得当前出炉钢坯的氧化烧损率；将该氧化烧损率显示在HMI界面上；编制后台控制程序以对钢坯烧损进行预报。本发明以现有工艺制度为基础，能够预报出炉钢坯氧化烧损率。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，特别是涉及钢坯加热的氧化烧损模型化控制，并且更具体地，涉及一种加热炉钢坯烧损预报的方法。

背景技术

钢坯在加热炉加热过程中,由于加热介质(空气助燃)具有氧化性,，在钢坯表面会产生氧化，这不仅损害了钢的性能，还导致大量的氧化烧损，并造成巨大的经济损失。钢坯在加热工程中，钢的氧化是氧原子和铁原子发生反应的结果，炉气中的氧原子通过钢坯的表面由外向里扩散，而铁原子由钢坯的里面向外扩散，当两种原子相遇，在一定的条件下(温度、浓度、时间)就能起氧化反应，生成氧化物。通过对不同加热时间下生成的氧化铁皮的金相结构分析发现：表面一层是致密的三氧化二铁，中间是四氧化三铁和氧化铁的混合物，里面的是三氧化二铁和氧化铁的混合物。这也就表明氧化是由于炉内气氛中氧原子浓度过高造成的。钢坯在炉内加热时，炉气中的氧化性成分主要有氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等。

加热炉钢坯的氧化烧损是整个钢铁行业持续关注改善的话题，如何降低钢坯氧化烧损提高最终成品成材率，创造更大价值和市场占有率更是近年来各大钢企科技攻关的重点方向，尤其是2020年以来国家持续推行的节能减排政策。要降低氧化烧损，首先需要知道当前钢坯的氧化烧损，才能及时有效从操作控制层面进行改善，传统对钢坯氧化烧损的获知均是钢坯成材以后，通过称重成品重量，然后以钢坯原始重量和成品重量来计算钢坯氧化烧损，这种方式下最短都需要10个小时左右，对大型轧钢厂来说，10个小时已经生产上千吨钢，同时经历这么长时间再行追溯当初的加热控制和过程参数来指导当前的生产，明显有很多地方不能衔接上，例如：轧制速度、煤气热值、空燃比等等。

因此，提供一种加热炉钢坯烧损预报的方法是令人期望的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种通过实验室氧化烧损研究产生的烧损因子专家数据库，采用烧损经验模型与因子专家数据库结合，最后采用计算机软件编程方式实时预测出炉钢坯氧化烧损率，以便生产和操作控制能及时优化调整。该套技术解决了传统依靠称重成品来计算氧化烧损，时间长，不具有有效的操作优化性，对最终产品成材率改善不明显的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的方面，提供一种加热炉钢坯烧损预报的方法，包含以下步骤：

1)在实验室中进行钢坯氧化烧损可控气氛试验的设计；

2)基于可控气氛试验得到氧化气氛的浓度，并将氧化气氛的浓度折算成氧浓度，并获取每个钢种在不同氧浓度和不同温度下的烧损因子；

3)分别建立钢种表和烧损因子表两个专家库表；

4)将两个专家库表写入加热炉温度跟踪系统ORACLE数据库内；

5)在加热炉上安装高温气氛检测仪器，按照加热炉温度跟踪系统周期计算的方式分别将各个时间段处检测到的氧化气氛的浓度、钢坯ID、钢种和温度写入加热炉温度跟踪系统的FURnce_tract表中；