一种获取炼钢过程中工序效益的方法技术

本发明专利技术属于炼钢领域，尤其涉及一种获取炼钢过程中工序效益的方法，该方法包括：根据炼钢的物料平衡和能量平衡，计算得到由含铁炉料冶炼出目标钢水量所需消耗的物料；确定炼钢所要采用的炼钢炉的型式，所述炼钢炉的型式包括：转炉型式和电炉型式；根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B；根据炼钢炉的作业率η5、所述冶炼周期Tt和吨钢利润率B计算得到相应冶炼方式的工序效益Q。为用于炼钢生产过程中选择合理的含铁炉料组成和确定兴建炼钢炉的型式提供了便捷的途径，从而降低炼钢成本，减少资源浪费和环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种获取炼钢过程中工序效益的方法
本专利技术属于炼钢领域，尤其涉及一种获取炼钢过程中工序效益的方法。
技术介绍
随着国内外高品位铁矿资源和优质焦煤资源的大量消耗，再加上环境管理成本的日益增加，高炉炼铁的生产成本将逐渐增加。此外，国内近些年来钢产量增长迅猛，社会废钢存量日渐增多，废钢价格将呈下降趋势。再者，由于非高炉炼铁技术的日渐成熟，造成了海绵铁、直接还原铁以及热压块等可作为废钢替代品的供应量将会逐渐增多，进而非高炉炼铁的生产成本也会逐步下降。随着废钢及其可替代品的价格下降，对于转炉或电炉炼钢工序来说，现有炉料条件下的工序效益出现了可优化的空间，然而对炉料结构的调整势必会影响这两种炼钢工序的冶炼周期，进而影响生产效率，因此就需要一种更有效的用于评估炼钢过程中工序效益的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：对于转炉或电炉炼钢工序来说，现有炉料条件下的工序效益出现了可优化的空间，然而对炉料结构的调整势必会影响这两种炼钢工序的冶炼周期，进而影响生产效率，因此如何综合考虑含铁炉料变化所带来的吨钢利润变化，以及炼钢环境选择所带来工序成本上变化，来完成炼钢过程中工序效益的评估。为了解决上述问题，本专利技术一方面提供了一种获取炼钢过程中工序效益的方法，其流程包括：根据炼钢的物料平衡和能量平衡，计算得到由含铁炉料冶炼出目标钢水量所需消耗的物料；确定炼钢所要采用的炼钢炉的型式，所述炼钢炉的型式包括：转炉型式和电炉型式；根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B；根据炼钢炉的作业率η5、所述冶炼周期Tt和吨钢利润率B计算得到相应冶炼方式的工序效益Q。结合上述一方面提供的方法，存在可选的第二方案，在所述第二方案中：在计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B之前，还包括确定炼钢所要采用的真空脱气处理方式，则所述根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B，具体包括：根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt；根据确定的炼钢炉的型式、所述所需消耗的物料和真空脱气处理的工序成本，计算相应炼钢炉的吨钢利润率。结合上述第二方案，存在可选的第三方案，在所述第三方案中：所述真空脱气的处理方式包括：利用VD装置的真空脱气处理方式和利用RH装置的真空脱气处理方式。结合上述第一方面的方法、第二方案或第三方案，存在可选的第四方案，所述第四方案包括：所述根据确认的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt，具体包括：当确定炼钢炉的型式为转炉型式时，所述冶炼周期Tt由公式Tt＝tO+ta计算获得；式中，为转炉吹氧时间，为吨钢氧气体积需求量，为转炉的平均吹氧强度，ta为转炉辅助时间；当确定炼钢炉的型式为电炉型式时，所述冶炼周期Tt由公式Tt＝max(te,tO)+ta计算得到；式中，为电炉吹氧时间，其中，为吨钢氧气体积需求量，为电炉的平均吹氧强度；ta为电炉辅助时间；所述为通电时间，其中，E为吨钢电耗，PE为电炉吨钢输入功率，为功率因数，η2为平均输入功率系数，η3为电效率，η4为热效率。结合上述第三方案，存在可选的第四方案，在所述第四方案中：所述转炉辅助时间ta具体为：加废钢操作耗时、兑铁水操作耗时、测温操作耗时、取样操作耗时、出钢操作耗时、倒渣操作耗时、补炉操作耗时和溅渣护炉操作耗时中一项或者多项操作耗时的总和。结合上述第三方案，存在可选的第五方案，在所述第四方案中：所述电炉辅助时间ta具体为：加废钢操作耗时、兑铁水操作耗时、接电极操作耗时、测温操作耗时、取样操作耗时、出钢操作耗时、倒渣操作耗时、补炉操作耗时和出钢口维护操作耗时中一项或者多项操作耗时的总和。结合上述第三方案至第五方案中任一方案，可选的还存在第六方案，在所述第六方案中：所述转炉的平均吹氧强度取值为3.0～5.0Nm3/(t·min)；所述的电炉的平均吹氧强度取值为1.0～3.0Nm3/(t·min)。结合上述已公开的第一方面的方法或各可选方案中任一方案，还存在第七可选方案，在所述第七可选方案中：所述根据确认的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的吨钢利润率B，具体包括：所述的吨钢利润B由公式B＝ηPs-RPS-RLF-RVD(RRH)-RCC-RLD(REAF)计算得到，式中，Ps为铸坯价格；η为钢水到铸坯的收得率；RPS表示脱硫的工序成本、RLF表示钢包精炼炉的工序成本、RVD表示利用VD装置真空脱气处理的工序成本、RRH表示利用RH装置真空脱气处理的工序成本、RCC表示连铸的工序成本、RLD表示转炉的工序成本和REAF表示电炉的工序成本；其中，RRH和RVD根据确定的真空脱气处理方式进行选择；RLD和REAF根据确定的炼钢炉的型式选其一；RPS、RLF、RVD和RRH根据含铁炉料、目标钢水的钢种和确定出的炼钢环境进行配置。结合上述已公开的第一方面的方法或各可选方案中任一方案，还存在第八可选方案，在所述第八可选方案中：所述根据炼钢炉的作业率η5、所述冶炼周期Tt和吨钢利润率B计算得到相应冶炼方式的工序效益Q，具体为：所述工序效益Q由公式计算得到，式中，a为由吹氧强度确定的系数；η5为转炉或电炉的作业率。结合上述已公开的第一方面的方法或各可选方案中任一方案，还存在第九可选方案，在所述第九可选方案中：所述的系数a取值为0～2。本专利技术与现有技术相比，具有以下主要有益效果：综合考虑炼钢生产吨钢利润和随含铁炉料组成变化的冶炼周期、作业率和吨钢利润率计算获得炼钢过程工序效益，相比以往仅通过考察炼钢生产吨钢利润更为全面也更为科学。为用于炼钢生产过程中选择合理的含铁炉料组成和确定兴建炼钢炉的型式提供了便捷的途径，从而降低炼钢成本，减少资源浪费和环境污染。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种获取炼钢过程中工序效益的方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种获取炼钢过程中工序效益的方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种获取炼钢过程中工序效益的方法的流程图；图4为专利技术实施例提供的转炉工序效益和电炉工序效益随废钢价格的变化关系曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例一提供的一种获取炼钢过程中工序效益的方法，所述方法适用于各种炼钢方式，尤其适用于现在越来越多替代废钢材料，作为冶炼钢水的环境。参见流程图1，所述方法包括：在步骤202中，根据炼钢的物料平衡和能量平衡，计算得到由含铁炉料冶炼出目标钢水量所需消耗的物料。所述炼钢过程物料消耗由炼钢过程中涉及的物料平衡和热平衡计算得到。炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取炼钢过程中工序效益的方法，其特征在于，包括：根据炼钢的物料平衡和能量平衡，计算得到由含铁炉料冶炼出目标钢水量所需消耗的物料；确定炼钢所要采用的炼钢炉的型式，所述炼钢炉的型式包括：转炉型式和电炉型式；根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B；根据炼钢炉的作业率η5、所述冶炼周期Tt和吨钢利润率B计算得到相应冶炼方式的工序效益Q。

【技术特征摘要】
1.一种获取炼钢过程中工序效益的方法，其特征在于，包括：根据炼钢的物料平衡和能量平衡，计算得到由含铁炉料冶炼出目标钢水量所需消耗的物料；确定炼钢所要采用的炼钢炉的型式，所述炼钢炉的型式包括：转炉型式和电炉型式；根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B；根据炼钢炉的作业率η5、所述冶炼周期Tt和吨钢利润率B计算得到相应冶炼方式的工序效益Q；所述工序效益Q由公式计算得到，式中，a为由吹氧强度确定的系数；η5为转炉或电炉的作业率。2.根据权利要求1所述的获取炼钢过程中工序效益的方法，其特征在于，在计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B之前，还包括确定炼钢所要采用的真空脱气处理方式，则所述根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt和吨钢利润率B，具体包括：根据确定的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt；根据确定的炼钢炉的型式、所述所需消耗的物料和真空脱气处理的工序成本，计算相应炼钢炉的吨钢利润率。3.根据权利要求2所述的获取炼钢过程中工序效益的方法，其特征在于，所述真空脱气的处理方式包括：利用VD装置的真空脱气处理方式和利用RH装置的真空脱气处理方式。4.根据权利要求1-3任一所述的获取炼钢过程中工序效益的方法，其特征在于，所述根据确认的炼钢炉的型式和所述所需消耗的物料，计算相应炼钢炉的冶炼周期Tt，具体包括：当确定炼钢炉的型式为转炉型式时，所述冶炼周期Tt由公式Tt＝tO+ta计算获得；式中，为转炉吹氧时间，为吨钢氧气体积需求量，为转炉的平均吹氧强度，ta为转炉辅助时间；当确定炼钢炉的型式为电炉型式时，所述冶炼周期Tt由公式Tt＝max(te,tO)+ta计算得到；式中，为电炉吹氧时间，其中，为吨钢氧气体积需求量，为电炉的平均吹氧强度；ta为电炉辅助时间；所述为通电时间，其中，E为吨钢电耗，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪智，马春武，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42