一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法与流程

1.本发明涉及炼钢技术领域，更具体的公开了一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法。


背景技术：

2.在炼钢冶炼过程中，铁合金是钢的重要组成部分，不同等级的钢种通过消耗不同的铁合金，以改善、提高钢铁的物理性能，生产各种各样优质钢、合金钢，所以铁合金对钢的性能起决定性作用。
3.目前炼钢的合金标准是依靠工艺人员人工计算以及经验投放铁合金使用量，尽管当前的生产管理和技术都可以人工实现。但铁合金的种类繁杂，高度的要求现场人员要有丰富的生产经验。而且计算合金工作量大，重复环节多，长时间计算，投入使用量精准性较差，缺少相匹配的合金模型来达到合金最佳消耗的结果。
4.目前的生产系统中，制造管理系统会根据钢的品种、用途制定制造标准信息下发到过程控制系统，合金标准缺少辅料合金的标准，只能人工根据现场实际情况以及生产经验称量辅料合金大致的用量，没有模型的支持，辅料合金不具有严格控制的条件。
5.绝大多数铁合金是贵金属，每个钢种所需的合金元素及其在钢水中的含量均有不同要求，投入的合金配比有所差异，目前主要是依靠人工根据铁合金的价格以及生产情况分析出铁合金的配比，缺少结合合金价格、钢种要求系统的分析出性价比高的铁合金、最佳合金成分配比的模型，不能最大限度地达到最小合金成本。


技术实现要素：

6.本发明主要解决的技术问题是提供一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，能够解决合金投入量不精确、合金辅料控制不严格、不能最大限度地达到最小合金成本的问题。
7.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，包括以下步骤：
8.s1、计算锰系合金最佳性价比；
9.s2、计算转炉铜镍钼等合金使用量；
10.s3、计算转炉的碳粉与锰碳球用量；
11.s4、mn系合金计算。
12.更进一步的，所述s1中，根据锰系合金价格计算出物料成本、温度成本、含铁成本、含碳成本、含硅成本，分析锰系合金性价比高的合金，设定投入占比。根据算法推荐出的合金投入量经过占比值换算后才是最佳的使用量。
13.更进一步的，所述s2中，铜板、镍板、钼铁、铬铁、磷铁、硅铁配料主要由元素的目标成分、目标钢水量、元素含量、合金收得率来计算的。通过s2计算出磷铁增c量、铬铁增c量等基础数据，用于s3的碳粉、锰碳球的推荐使用量。
14.更进一步的，所述s3中，锰碳球用量i＝((目标c-磷铁增c量-铬铁增c量-x-高猛增c量)*目标钢水量)/(锰碳球含c量*收得率)。s4中电解锰、高锰量受s3的锰碳球投入量影响，当锰碳球使用少了，mn系合金量成反比，使用量相应的需要多了。
15.更进一步的，所述s4中，电解锰＝((目标mn-mn残余-磷铁增mn量-锰碳球增mn量)*目标钢水量)/(电解锰含mn量*收得率)；
16.高锰加入量i＝((钢水c-上限-100)*目标钢水量)/(高锰含c量*收得率)；
17.电解锰＝((目标mn-残余mn-磷铁增mn量-锰碳球增mn量-高锰增mn量)*目标钢水量)/(电解锰含量*收得率)。
18.本发明一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法的有益效果为：炼钢合金配料由人工经验过渡到基于低成本测算的自动计算合金配比，大幅度降低了合金成本，实现了低成本高效益的生产。操作人员通过自动分析出的最佳配比进行合金称量，减轻操作负担，有效提升了现场作业效率；而且实现了对辅料配比的有效控制，实时优化相应的原料配比。
19.综合铁合金的价格、钢的质量要求、现场工艺的调整等因素调整关键元素的含量参数，可进行二次修正，及时分析出低成本的炼钢合金配料，实现动态计算炼钢合金的配比，生产出高质量的钢；并且能够可靠地预测铁合金的下个月的成本，掌握未来的变动趋势，有利于铁合金成本的控制，实现全面的炼钢合金成本管理。因此具有极强的推广价值。
附图说明
20.下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
21.图1为方法流程示意图。
具体实施方式
22.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.根据本发明的一个方面，如图1所示，提供了一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，包括以下步骤：
24.第一步、计算锰系合金最佳性价比
25.根据锰系合金价格计算出物料成本、温度成本、含铁成本、含碳成本、含硅成本，分析锰系合金性价比高的合金，设定投入占比。
26.第二步、计算转炉铜镍钼等合金使用量
27.铜板、镍板、钼铁、铬铁、磷铁、硅铁配料主要由元素的目标成分、目标钢水量、元素含量、合金收得率来计算的。
28.第三步、计算转炉的碳粉与锰碳球用量
29.锰碳球用量i＝((目标c-磷铁增c量-铬铁增c量-x-高猛增c量)*目标钢水量)/(锰碳球含c量*收得率)；
30.碳粉用量＝((目标c中限-磷铁增c量-铬铁增c量-残余c-高锰增c量)*(1-投料量比例)*目标钢水量*1000)/(c粉含c量*收得率)。
31.第四步、mn系合金计算
32.电解锰＝((目标mn-mn残余-磷铁增mn量-锰碳球增mn量)*目标钢水量)/(电解锰
含mn量*收得率)；
33.高锰加入量i＝((钢水c-上限-100)*目标钢水量)/(高锰含c量*收得率)；
34.电解锰＝((目标mn-残余mn-磷铁增mn量-锰碳球增mn量-高锰增mn量)*目标钢水量)/(电解锰含量*收得率)。
35.实施例
36.每个钢种经过以上方法计算后都相应的达到最佳成本，产品实现高质量的、低成本的效果。
37.例如钢种为ap1055e5，b-al00＝300kg，fb-cao＝500kg，fb-czj＝200kg；实际投料为b-al00＝296kg，fb-cao＝525kg，fb-czj＝302kg。
38.当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、计算锰系合金最佳性价比；s2、计算转炉铜镍钼等合金使用量；s3、计算转炉的碳粉与锰碳球用量；s4、mn系合金计算。2.根据权利要求1所述的一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，其特征在于：所述s1中，根据锰系合金价格计算出物料成本、温度成本、含铁成本、含碳成本、含硅成本，分析锰系合金性价比高的合金，设定投入占比。3.根据权利要求1所述的一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，其特征在于：所述s2中，铜板、镍板、钼铁、铬铁、磷铁、硅铁配料主要由元素的目标成分、目标钢水量、元素含量、合金收得率来计算的。4.根据权利要求1所述的一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，其特征在于：所述s3中，锰碳球用量i＝((目标c-磷铁增c量-铬铁增c量-x-高猛增c量)*目标钢水量)/(锰碳球含c量*收得率)；碳粉用量＝((目标c中限-磷铁增c量-铬铁增c量-残余c-高锰增c量)*(1-投料量比例)*目标钢水量*1000)/(c粉含c量*收得率)。5.根据权利要求1所述的一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，其特征在于：所述s4中，电解锰＝((目标mn-mn残余-磷铁增mn量-锰碳球增mn量)*目标钢水量)/(电解锰含mn量*收得率)；高锰加入量i＝((钢水c-上限-100)*目标钢水量)/(高锰含c量*收得率)；电解锰＝((目标mn-残余mn-磷铁增mn量-锰碳球增mn量-高锰增mn量)*目标钢水量)/(电解锰含量*收得率)。

技术总结
本发明涉及炼钢技术领域，且公开了一种基于低成本测算的炼钢合金配料方法，包括以下步骤：S1、计算锰系合金最佳性价比；S2、计算转炉铜镍钼等合金使用量；S3、计算转炉的碳粉与锰碳球用量；S4、Mn系合金计算。推算出的转炉铜镍钼等合金使用量通过占比值换算出最佳投入量，而锰碳球受磷铁、铬铁、高锰等合金的比例影响，锰碳球的使用量直接影响到碳粉、Mn系合金，通过控制锰碳球量可以更好的达到低成本高质量的要求。炼钢合金配料由人工经验过渡到基于低成本测算的自动计算合金配比，大幅度降低了合金成本，实现了低成本高效益的生产。操作人员通过自动分析出的最佳配比进行合金称量，减轻操作负担，有效提升了现场作业效率。有效提升了现场作业效率。有效提升了现场作业效率。


技术研发人员：余洁斌 何晓东
受保护的技术使用者：宝钢湛江钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/13