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一种热量富余条件下转炉金属料中废含量的确定方法

申请号 CN202211230568.3 申请日 2022-09-30 公开(公告)号 CN117809769A 公开(公告)日 2024-04-02
申请人 上海梅山钢铁股份有限公司; 发明人 郑毅; 胡建光; 王多刚;
摘要 本 发明 公开了一种热量富余条件下转炉金属料中废 钢 含量的确定方法,主要解决转炉热量富余条件下,转炉金属料中废钢含量无法合理确定的技术问题。技术方案为,一种热量富余条件下转炉金属料中废钢含量的确定方法,包括:1)计算 铁 矿石 用量;2)计算转炉辅料用量变化;3)计算 氧 气用量变化;4)计算转炉 煤 气回收量变化;5)计算转炉出钢量;6)计算炼钢变动成本变化;7)计算月综合效益;8)确定转炉金属料中废钢含量。本发明方法可根据市场行情变化,确定热量富余条件下最佳的转炉金属料中废钢含量,从而实现效益最大化。
权利要求

1.一种热量富余条件下转炉金属料中废含量的确定方法,其特征是,所述的方法包括以下步骤:
1)计算矿石用量,使用铁矿石作为冷却剂对富余热量进行平衡,每炉铁矿石使用量根据公式(1)计算,
公式(1)中,m矿为转炉铁矿石用量,单位为t/炉,m装为转炉金属料总装入量,单位为t/炉,ΔT废为废钢的温降,单位为℃/t,ΔT矿为铁矿石的钢水温降,单位为℃/t;
2)计算转炉辅料用量变化,在转炉热平衡基础上的轻烧白石和生石灰的用量变化根据公式(2)~(6)计算,
Δm渣,矿石=m矿×w渣,矿 (6);
公式(2)~(6)中,Δm轻白为在转炉热平衡基础上的轻烧白云石用量变化,单位为t/炉,Δm石灰为在转炉热平衡基础上的生石灰的用量变化,单位为t/炉,Δm渣,化为铁水元素氧化成质量变化,单位为t/炉,Δm渣,石灰为石灰成渣质量变化,单位为t/炉,Δm渣,矿为铁矿石成渣质量变化,单位为t/炉,wMgO,渣为转炉终渣氧化镁质量含量,R为转炉终渣二元度,wSi,铁为铁水质量含量、wMn,铁为铁水锰质量含量、wP,铁为铁水磷质量含量,wMn,终为转炉终点钢水锰质量含量、wP,终为转炉终点钢水磷质量含量,wMgO,轻白为轻烧白云石中氧化镁质量含量,wCaO,轻白为轻烧白云石中氧化质量含量,wCaO,石灰为石灰中氧化钙质量含量,w渣,石灰为石灰中成渣质量含量,wSiO2,矿为铁矿石中SiO2质量含量,w渣,矿为铁矿石中成渣质量含量,w废,平为转炉热量平衡时金属料中废钢质量含量,w废为转炉热量富余时金属料中废钢质量含量,m装为转炉金属料总装入量,单位为t/炉,m矿为转炉铁矿石用量,单位为t/炉;
3)计算氧气用量变化,在转炉热平衡基础上的氧气用量变化根据公式(7)~(9)计算,公式(7)~(9)中,ΔVO2,氧化为在转炉热平衡基础上氧化铁水元素增加的氧气量,单位为
3 3
m/炉,ΔVO2,矿为在转炉热平衡基础上通过铁矿石带入氧而减少的氧气量,单位为m/炉,wCO为氧化生成CO的占总铁水碳的质量含量,wCO2为氧化生成CO2的碳占总铁水碳的质量含量,wTFe,矿为铁矿石中全铁质量含量;
4)计算转炉气回收量变化,在转炉热平衡基础上的转炉煤气回收量变化根据公式(10)计算,
3
公式(10)中,ΔV煤为在转炉热平衡基础上的转炉煤气回收量变化,单位为m/炉,α煤为转炉煤气回收率,w煤为转炉煤气中CO体积含量;
5)计算转炉出钢量,转炉出钢量根据公式(11)~(14)计算,单位为t/炉,
m钢=m钢,主+Δm钢,矿‑Δm钢,渣 (11);
m钢,主=[(1‑w废)×m装×wFe,铁水+w废×m装×wFe,废钢]×α转炉 (12);
m钢,矿=m矿×α矿×wTFe,矿 (13);
公式(11)~(14)中,m钢,主为由转炉金属料生成的钢水质量,单位为t/炉,Δm钢,矿为由铁矿石生成的钢水质量,单位为t/炉,Δm钢,渣为因渣量增加而减少的钢水质量,单位为t/炉,wFe,铁为铁水中铁质量含量,wFe,废为废钢中铁质量含量,wTFe,矿为铁矿石中全铁质量含量,wTFe,渣为转炉终渣中全铁质量含量,α转炉为转炉金属收得率,α矿为被还原的铁矿石量占铁矿石用量的质量含量;
6)计算炼钢成本变化,在转炉热平衡基础上的炼钢成本变化根据公式(15)~(20)计算,
Δe=Δe主+Δe钢+Δe煤‑Δc辅‑Δc氧 (15);
Δe钢=(Δm钢,矿‑Δm钢,渣)×p钢 (17);
Δe煤=ΔV煤×p煤 (18);
Δc辅=m矿×p矿+Δm石灰×p石灰+Δm轻白×p轻白 (19);
公式(15)~(20)中,Δe为炼钢成本变化,单位为元/炉,Δe主为金属料结构变化的收益,单位为元/炉,Δe钢为钢水增加量收益,单位为元/炉,Δe煤为转炉煤气回收增加量收益,单位为元/炉,Δc辅为辅料投入成本变化,单位为元/炉,Δc氧为氧气投入成本变化,单位为元/炉,p废为废钢价格,单位为元/t,p铁为铁水价格,单位为元/t,p钢为钢水价格,单位为元/t,p矿为铁矿石价格,单位为元/t,p石灰为生石灰价格,单位为元/t,p轻白为轻烧白云石价格,单
3 3
位为元/t,p煤为转炉煤气价格,单位为元/m ,pO2为氧气价格,单位为元/m ,wFe,废为废钢中金属铁质量含量,wFe,铁为铁水中金属铁质量含量;
7)计算月综合效益,每月的综合效益根据公式(21)~(23)计算,
‑8
B=(Δe×h+Cm×Y热卷)×10 (21);
Y热卷=h×m钢×w连铸×w热卷 (23);
公式(21)~(23)中,B为月综合效益,单位为亿元/月,Δe为炼钢成本变化,单位为元/炉,h为转炉月生产炉数,单位为炉/月,Cm为热轧卷边际贡献,单位为元/t,Y铁水为铁水月产量,单位为t/月,Y热卷为热轧卷月产量,单位为t/月,m钢为转炉出钢量,t/炉,w连铸为连铸收得率,w热卷为热轧卷收得率;
8)确定转炉金属料中废钢含量,在步骤1)中逐步减小w废的赋值,步长为‑2%≤s<0,重复步骤1)~7)计算月综合效益,最佳的转炉金属料中废钢含量取最大月综合效益所对应的转炉金属料中废钢含量。
2.如权利要求1所述的一种热量富余条件下转炉金属料中废钢含量的确定方法,其特征是,步骤5)中,所述的被还原铁矿石量占铁矿石使用量的质量含量α矿与冷却料吨钢使用量m冷料相关,以冷却料吨钢用量15kg/t和25kg/t为界分为三个区间,当m冷料≤15kg/t时,α矿=
95%,当15kg/t<m冷料<25kg/t时,α矿=94%,当m冷料>25kg/t时,
冷却料吨钢使用量为冷压球吨钢用量和铁
矿石吨钢用量之和。

说明书全文

一种热量富余条件下转炉金属料中废含量的确定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种转炉金属料中废钢用量决策技术,特别涉及一种热量富余条件下转炉金属料中废钢含量的确定方法,属于钢冶金技术领域。

背景技术

[0002] 为保持转炉炉容比稳定和保证后工序处理,转炉金属料铁和废钢的重量之和保持不变。转炉废钢比为废钢质量占转炉总装入质量的百分含量,公司总体的转炉废钢比应根据市场行情和铁水产量进行调整。虽然提高废钢比是钢铁行业发展趋势,但是由于政策原因或钢铁行业不景气时,会压缩粗钢产能,炼钢处于限产状态,当高炉铁水产量保持不变或略微下降时,为消耗铁水转炉应进行高铁水比冶炼,面临热量富余的状况,此种情况下如何确定废钢比以实现最佳的经济效益是需解决的问题。
[0003] 中国专利公布号CN 104762435 A公开了“一种提高转炉铁水比降低冶炼成本的方法”,该专利通过计算公司内自产废钢回收总量,使用质量稳定、价格较低的铁水替代外购废钢,降低金属料成本,利用热量富余使用石灰石、生白石替代部分活性石灰和轻烧白云石,降低辅料成本和气消耗。但是该专利没有给出铁水比最优的方法,使用石灰石和生白云石并不是利用富余热量的最佳方式。
[0004] 中国专利公布号CN 103184302 A公开了“一种转炉金属料装入控制方法及其控制系统”,该专利根据所冶炼的钢种不同,以及设备情况的差异,确定目标钢水量和钢水收得率并计算得到金属料总装入量、铁水量和废钢量,再根据当前炉次计划的精炼路径和钢包空包重量对目标钢水量进行动态修正,当生成信息发生变更时,自动对铁水和废钢称量系统的称量预定信息进行校正,确保了金属料装入量的准确性。但是该专利没有涉及热量富余条件下成本最优的铁水比。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种热量富余条件下转炉金属料中废钢含量的确定方法,主要解决转炉热量富余条件下,即入炉热量大于转炉热平衡状态时的热量,转炉金属料中废钢含量无法合理确定的技术问题,本发明方法实现了热量富余条件下转炉金属料中最佳废钢含量的确定,保证了转炉冶炼经济效益最大化。
[0006] 本发明所述的转炉热平衡是指转炉吹炼过程中冷压球或污泥球加入质量为9kg/吨钢水、不加铁矿石和发热剂、转炉冶炼终点不吹铁升温条件下,转炉冶炼终点温度达到目标温度命中范围的状态。
[0007] 本发明采用的技术方案是,一种热量富余条件下转炉金属料中废钢含量的确定方法,包括以下步骤:
[0008] 1)计算铁矿石用量,使用铁矿石作为冷却剂对富余热量进行平衡,每炉铁矿石使用量根据公式(1)计算,
[0009]
[0010] 公式(1)中,m矿为转炉铁矿石用量,单位为t/炉,m装为转炉金属料总装入量,单位为t/炉,ΔT废为废钢的钢水温降,单位为℃/t,ΔT矿为铁矿石的钢水温降,单位为℃/t;
[0011] 2)计算转炉辅料用量变化,在转炉热平衡基础上的轻烧白云石和生石灰的用量变化根据公式(2)~(6)计算,
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
[0016] Δm渣,矿石=m矿×w渣,矿 (6);
[0017] 公式(2)~(6)中,Δm轻白为在转炉热平衡基础上的轻烧白云石用量变化,单位为t/炉,Δm石灰为在转炉热平衡基础上的生石灰的用量变化,单位为t/炉,Δm渣,氧化为铁水元素氧化成渣质量变化,单位为t/炉,Δm渣,石灰为石灰成渣质量变化,单位为t/炉,Δm渣,矿为铁矿石成渣质量变化,单位为t/炉,wMgO,渣为转炉终渣氧化镁质量含量,R为转炉终渣二元度,wSi,铁为铁水质量含量、wMn,铁为铁水锰质量含量、wP,铁为铁水磷质量含量,wMn,终为转炉终点钢水锰质量含量、wP,终为转炉终点钢水磷质量含量,wMgO,轻白为轻烧白云石中氧化镁质量含量,wCaO,轻白为轻烧白云石中氧化质量含量,wCaO,石灰为石灰中氧化钙质量含量,w渣,石灰为石灰中成渣质量含量,wSiO2,矿为铁矿石中SiO2质量含量,w渣,矿为铁矿石中成渣质量含量,w废,平为转炉热量平衡时金属料中废钢质量含量,w废为转炉热量富余时金属料中废钢质量含量,m装为转炉金属料总装入量,单位为t/炉,m矿为转炉铁矿石用量,单位为t/炉;
[0018] 3)计算氧气用量变化,在转炉热平衡基础上的氧气用量变化根据公式(7)~(9)计算,
[0019]
[0020]
[0021]
[0022] 公式(7)~(9)中,ΔVO2,氧化为在转炉热平衡基础上氧化铁水元素增加的氧气量,单3 3
位为m /炉,ΔVO2,矿为在转炉热平衡基础上通过铁矿石带入氧而减少的氧气量,单位为m /炉,wCO为氧化生成CO的占总铁水碳的质量含量,wCO2为氧化生成CO2的碳占总铁水碳的质量含量,wTFe,矿为铁矿石中全铁质量含量;
[0023] 4)计算转炉气回收量变化,在转炉热平衡基础上的转炉煤气回收量变化根据公式(10)计算,
[0024]
[0025] 公式(10)中,ΔV煤为在转炉热平衡基础上的转炉煤气回收量变化,单位为m3/炉,α煤为转炉煤气回收率,w煤为转炉煤气中CO体积含量;
[0026] 5)计算转炉出钢量,转炉出钢量根据公式(11)~(14)计算,单位为t/炉,[0027] m钢=m钢,主+Δm钢,矿‑Δm钢,渣 (11);
[0028] m钢,主=[(1‑w废)×m装×wFe,铁水+w废×m装×wFe,废钢]×α转炉 (12);
[0029] m钢,矿=m矿×α矿×wTFe,矿 (13);
[0030]
[0031] 公式(11)~(14)中,m钢,主为由转炉金属料生成的钢水质量,单位为t/炉,Δm钢,矿为由铁矿石生成的钢水质量,单位为t/炉,Δm钢,渣为因渣量增加而减少的钢水质量,单位为t/炉,wFe,铁为铁水中铁质量含量,wFe,废为废钢中铁质量含量,wTFe,矿为铁矿石中全铁质量含量,wTFe,渣为转炉终渣中全铁质量含量,α转炉为转炉金属收得率,α矿为被还原的铁矿石量占铁矿石用量的质量含量;
[0032] 6)计算炼钢成本变化,在转炉热平衡基础上的炼钢成本变化根据公式(15)~(20)计算,
[0033] Δe=Δe主+Δe钢+Δe煤‑Δc辅‑Δc氧 (15);
[0034]
[0035] Δe钢=(Δm钢,矿‑Δm钢,渣)×p钢 (17);
[0036] Δe煤=ΔV煤×p煤 (18);
[0037] Δc辅=m矿×p矿+Δm石灰×p石灰+Δm轻白×p轻白 (19);
[0038]
[0039] 公式(15)~(20)中,Δe为炼钢成本变化,单位为元/炉,Δe主为金属料结构变化的收益,单位为元/炉,Δe钢为钢水增加量收益,单位为元/炉,Δe煤为转炉煤气回收增加量收益,单位为元/炉,Δc辅为辅料投入成本变化,单位为元/炉,Δc氧为氧气投入成本变化,单位为元/炉,p废为废钢价格,单位为元/t,p铁为铁水价格,单位为元/t,p钢为钢水价格,单位为元/t,p矿为铁矿石价格,单位为元/t,p石灰为生石灰价格,单位为元/t,p轻白为轻烧白云石价3 3
格,单位为元/t,p煤为转炉煤气价格,单位为元/m ,pO2为氧气价格,单位为元/m ,wFe,废为废钢中金属铁质量含量,wFe,铁为铁水中金属铁质量含量;
[0040] 7)计算月综合效益,每月的综合效益根据公式(21)~(23)计算,
[0041] B=(Δe×h+Cm×Y热卷)×10‑8 (21);
[0042]
[0043] Y热卷=h×m钢×w连铸×w热卷 (23);
[0044] 公式(21)~(23)中,B为月综合效益,单位为亿元/月,Δe为炼钢成本变化,单位为元/炉,h为转炉月生产炉数,单位为炉/月,Cm为热轧卷边际贡献,单位为元/t,Y铁水为铁水月产量,单位为t/月,Y热卷为热轧卷月产量,单位为t/月,m钢为转炉出钢量,t/炉,w连铸为连铸收得率,w热卷为热轧卷收得率;
[0045] 8)确定转炉金属料中废钢含量,在步骤1)中逐步减小w废的赋值,步长为‑2%≤s<0,重复步骤1)~7)计算月综合效益,最佳的转炉金属料中废钢含量取最大月综合效益所对应的转炉金属料中废钢含量。
[0046] 进一步,本发明步骤5)中,所述的被还原铁矿石量占铁矿石使用量的质量含量α矿与冷却料吨钢使用量m冷料相关,以冷却料吨钢用量15kg/t和25kg/t为界分为三个区间,当m冷料≤15kg/t时,α矿=95%,当15kg/t<m冷料<25kg/t时,α矿=94%,当m冷料>25kg/t时,冷却料吨钢使用量为冷压球吨钢用量和铁矿石吨钢用量之和。
[0047] 本发明方法工艺参数的选择依据:
[0048] 1、用铁矿石平衡转炉富余热量
[0049] 步骤1)中,转炉金属料中废钢质量含量低于热量平衡时的转炉金属料中废钢质量百分比时,转炉热量出现富余,使用铁矿石来平衡热量是因为铁矿石的主要成分为氧化铁,TFe质量含量在60%以上,铁水中的碳可将铁矿石中的氧化铁还原为Fe而生成钢水,1t铁矿石可增加0.5t以上钢水,钢水与铁矿石的价差在2000元/t以上;而用石灰石或生白云石来平衡热量,石灰石受热分解生成CaO,生白云石受热分解为CaO和MgO,替代部分石灰或轻烧白云石,替代率为50%左右,价差在500元/t左右,铁矿石和石灰石的冷却能相近,因此使用铁矿石可获得更大的效益。
[0050] 2、增加生石灰和轻烧白云石用量
[0051] 步骤2)中当金属料中废钢质量百分含发生变化后,转炉生石灰和轻烧白云石的用量也须发生变化,原因是铁水质量增加后硅、锰、磷等元素的氧化产物增加,同时铁矿石带入的SiO2,使得转炉渣质量和SiO2质量增加,为保持转炉终渣碱度和氧化镁质量含量,须加入生石灰和轻烧白云石。
[0052] 3、调整氧气用量
[0053] 步骤3)当金属料中废钢质量百分含发生变化后,转炉氧气用量也会发生变化,铁水质量增加后,一方面氧化硅、锰、磷等元素所需的氧气量增加,另一方面铁矿石使用量增加,带入了大量的氧化铁,可减少氧气用量。
[0054] 4、动态确定被还原铁矿石量占铁矿石使用量的质量含量
[0055] 步骤5)中转炉出钢质量包括金属料生成的钢水质量、铁矿石增加的钢水质量和转炉渣量增加而减少的钢水质量,其中使用铁矿石后可增加钢水量是因为铁矿石中的氧化铁会与碳反应生成铁,被还原的铁矿石占铁矿石使用量的质量含量与冷却料使用量有关,随着冷却料使用量的增加,受加料速度限制,铁矿石在转炉吹炼后期的加入量会随之增加,而吹炼后期钢水中碳含量较低,铁矿石中氧化铁与碳的反应减缓,使得铁矿石转化为钢水的量降低,被还原的铁矿石占铁矿石使用量的质量含量就逐步下降;转炉渣量增加会减少钢水质量是因为渣中的TFe质量随渣量的增加而增加,从而增加转炉吹损,降低钢水质量。
[0056] 本发明相比现有技术具有如下积极效果:1、本发明方法通过测算热量富余条件下金属料中废钢质量含量变化对钢水变动成本以及热轧卷边际效益的影响来确定最佳的废钢质量含量,钢水变动成本变化包括金属料结构、辅料、氧气、煤气回收、出钢量等变化,热轧卷边际效益体现了不同废钢质量含量对热轧卷产量的影响,影响因素考虑全面,测算结果更加符合生产实际。2、本发明方法在热量富余条件下,通过计算热轧卷月综合效益随转炉金属料中废钢质量含量的变化趋势、以月综合效益最大为原则,来确定最佳的转炉金属料中废钢质量含量,从而有助于实现效益最大化。

具体实施方式

[0057] 下面结合具体实施例1~3对本发明作进一步说明,如表1~6所示。
[0058] 本发明实施例以250t顶底复吹转炉为例,冷压球平均加入量为9kg/t,金属料中废钢质量含量赋值步长为‑1%。
[0059] 一种热量富余条件下转炉金属料中废钢含量的确定方法,包括以下步骤:
[0060] 1)计算铁矿石用量,使用铁矿石作为冷却剂对富余热量进行平衡,每炉铁矿石使用量根据公式(1)计算,
[0061]
[0062] 公式(1)中,m矿为转炉铁矿石用量,单位为t/炉,m装为转炉金属料总装入量,单位为t/炉,ΔT废为废钢的钢水温降,单位为℃/t,ΔT矿为铁矿石的钢水温降,单位为℃/t;
[0063] 2)计算转炉辅料用量变化,在转炉热平衡基础上的轻烧白云石和生石灰的用量变化根据公式(2)~(6)计算,
[0064]
[0065]
[0066]
[0067]
[0068] Δm渣,矿石=m矿×w渣,矿 (6);
[0069] 公式(2)~(6)中,Δm轻白为在转炉热平衡基础上的轻烧白云石用量变化,单位为t/炉,Δm石灰为在转炉热平衡基础上的生石灰的用量变化,单位为t/炉,Δm渣,氧化为铁水元素氧化成渣质量变化,单位为t/炉,Δm渣,石灰为石灰成渣质量变化,单位为t/炉,Δm渣,矿为铁矿石成渣质量变化,单位为t/炉,wMgO,渣为转炉终渣氧化镁质量含量,R为转炉终渣二元碱度,wSi,铁为铁水硅质量含量、wMn,铁为铁水锰质量含量、wP,铁为铁水磷质量含量,wMn,终为转炉终点钢水锰质量含量、wP,终为转炉终点钢水磷质量含量,wMgO,轻白为轻烧白云石中氧化镁质量含量,wCaO,轻白为轻烧白云石中氧化钙质量含量,wCaO,石灰为石灰中氧化钙质量含量,w渣,石灰为石灰中成渣质量含量,wSiO2,矿为铁矿石中SiO2质量含量,w渣,矿为铁矿石中成渣质量含量,w废,平为转炉热量平衡时金属料中废钢质量含量,w废为转炉热量富余时金属料中废钢质量含量,m装为转炉金属料总装入量,单位为t/炉,m矿为转炉铁矿石用量,单位为t/炉;
[0070] 3)计算氧气用量变化,在转炉热平衡基础上的氧气用量变化根据公式(7)~(9)计算,
[0071]
[0072]
[0073]
[0074] 公式(7)~(9)中,ΔVO2,氧化为在转炉热平衡基础上氧化铁水元素增加的氧气量,单3 3
位为m /炉,ΔVO2,矿为在转炉热平衡基础上通过铁矿石带入氧而减少的氧气量,单位为m /炉,wCO为氧化生成CO的碳占总铁水碳的质量含量,wCO2为氧化生成CO2的碳占总铁水碳的质量含量,wTFe,矿为铁矿石中全铁质量含量;
[0075] 4)计算转炉煤气回收量变化,在转炉热平衡基础上的转炉煤气回收量变化根据公式(10)计算,
[0076]
[0077] 公式(10)中,ΔV煤为在转炉热平衡基础上的转炉煤气回收量变化,单位为m3/炉,α煤为转炉煤气回收率,w煤为转炉煤气中CO体积含量;
[0078] 5)计算转炉出钢量,转炉出钢量根据公式(11)~(14)计算,单位为t/炉,[0079] m钢=m钢,主+Δm钢,矿‑Δm钢,渣 (11);
[0080] m钢,主=[(1‑w废)×m装×wFe,铁水+w废×m装×wFe,废钢]×α转炉 (12);
[0081] m钢,矿=m矿×α矿×wTFe,矿 (13);
[0082]
[0083] 公式(11)~(14)中,m钢,主为由转炉金属料生成的钢水质量,单位为t/炉,Δm钢,矿为由铁矿石生成的钢水质量,单位为t/炉,Δm钢,渣为因渣量增加而减少的钢水质量,单位为t/炉,wFe,铁为铁水中铁质量含量,wFe,废为废钢中铁质量含量,wTFe,矿为铁矿石中全铁质量含量,wTFe,渣为转炉终渣中全铁质量含量,α转炉为转炉金属收得率,α矿为被还原的铁矿石量占铁矿石用量的质量含量;
[0084] 6)计算炼钢成本变化,在转炉热平衡基础上的炼钢成本变化根据公式(15)~(20)计算,Δe=Δe主+Δe钢+Δe煤‑Δc辅‑Δc氧 (15);
[0085]
[0086] Δe钢=(Δm钢,矿‑Δm钢,渣)×p钢 (17);
[0087] Δe煤=ΔV煤×p煤 (18);
[0088] Δc辅=m矿×p矿+Δm石灰×p石灰+Δm轻白×p轻白 (19);
[0089]
[0090] 公式(15)~(20)中,Δe为炼钢成本变化,单位为元/炉,Δe主为金属料结构变化的收益,单位为元/炉,Δe钢为钢水增加量收益,单位为元/炉,Δe煤为转炉煤气回收增加量收益,单位为元/炉,Δc辅为辅料投入成本变化,单位为元/炉,Δc氧为氧气投入成本变化,单位为元/炉,p废为废钢价格,单位为元/t,p铁为铁水价格,单位为元/t,p钢为钢水价格,单位为元/t,p矿为铁矿石价格,单位为元/t,p石灰为生石灰价格,单位为元/t,p轻白为轻烧白云石价3 3
格,单位为元/t,p煤为转炉煤气价格,单位为元/m ,pO2为氧气价格,单位为元/m ,wFe,废为废钢中金属铁质量含量,wFe,铁为铁水中金属铁质量含量;
[0091] 7)计算月综合效益,每月的综合效益根据公式(21)~(23)计算,
[0092] B=(Δe×h+Cm×Y热卷)×10‑8 (21);
[0093]
[0094] Y热卷=h×m钢×w连铸×w热卷 (23);
[0095] 公式(21)~(23)中,B为月综合效益,单位为亿元/月,Δe为炼钢成本变化,单位为元/炉,h为转炉月生产炉数,单位为炉/月,Cm为热轧卷边际贡献,单位为元/t,Y铁水为铁水月产量,单位为t/月,Y热卷为热轧卷月产量,单位为t/月,m钢为转炉出钢量,t/炉,w连铸为连铸收得率,w热卷为热轧卷收得率;
[0096] 8)确定转炉金属料中废钢含量,在步骤1)中逐步减小w废的赋值,步长为‑1%,重复步骤1)~7)计算月综合效益,最佳的转炉金属料中废钢含量取最大月综合效益所对应的转炉金属料中废钢含量。
[0097] 表1本发明实施例金属料及转炉终点钢水成分参数
[0098] 类别 wC,铁 wSi,铁 wMn,铁 wP,铁 wFe,铁 wFe,废 wC,终 wMn,终 wP,终实施例1 4.5% 0.35% 0.25% 0.12% 95% 95% 0.045% 0.07% 0.015%
实施例2 4.5% 0.35% 0.25% 0.12% 95% 95% 0.045% 0.07% 0.015%
实施例3 4.5% 0.35% 0.25% 0.12% 95% 95% 0.045% 0.07% 0.015%
[0099] 表2本发明实施例冷却料及辅料成分参数
[0100] 类别 wSiO2,矿 w渣,矿 wTFe,矿 wCaO,石灰 w渣,石灰 wCaO,轻白 wMgO,轻白 w渣,轻白实施例1 3.5% 10% 62% 90% 95% 57.1% 35.7% 94.6%实施例2 3.5% 10% 62% 90% 95% 57.1% 35.7% 94.6%
实施例3 3.5% 10% 62% 90% 95% 57.1% 35.7% 94.6%
[0101] 表3本发明实施例转炉冶炼工艺参数
[0102]
[0103] 表4本发明实施例工序收得率
[0104] 类别 α转炉,% α连铸,% α热卷,%实施例1 98% 98% 98.4%
实施例2 98% 98% 98.4%
实施例3 98% 98% 98.4%
[0105] 表5本发明实施例物料价格参数
[0106]
[0107] 表6本发明实施例月综合效益
[0108]
[0109]
[0110] 如表1~6所示,本发明实施例1~3的金属料及转炉终点钢水成分参数、冷却料及辅料成分参数、转炉冶炼工艺参数、工序收得率参数、物料价格参数和月综合效益。实施例1~实施例3的参数区别在于废钢价格p废、铁水价格p铁、钢水价格p钢,其中废钢价格p废为实施例1<实施例2<实施例3,铁水价格p铁为实施例1=实施例2>实施例3,钢水价格p钢为实施例3<实施例1<实施例2。实施例1~实施例3的月综合效益随金属料中废钢质量含量的降低均呈现先增加后降低的趋势,存在最大值,实施例1~实施例3的最佳的转炉金属料中废钢质量含量分别为13.2%、12.2%、10.2%。
[0111] 本发明可清晰地显示月综合效益随金属料中废钢质量含量的变化情况,通过判断月综合效益最高点位置,即可确定最佳的转炉金属料中废钢质量含量,实现效益最大化。
[0112] 除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。