一种转炉高温高碳低氮生产控制方法与流程
本发明属于钢铁冶炼，具体为一种转炉高温高碳低氮生产控制方法。
背景技术：
1、转炉高温高碳低氮生产控制方法指的是钢铁冶炼过程中的一种技术方案，旨在通过优化炉料配比、操作参数和冶炼工艺，实现高效、低碳和低氮的生产目标，转炉是一种用于炼钢的重要工业设备，主要用于将铁水，即从高炉等冶炼设备中获得的液态铁转化为各种钢种的工具，它通过吹入氧气和燃料，将铁水中的碳和其他合金元素含量进行调整，以达到所需的化学成分和物理特性。
2、现有的转炉高温高碳低氮生产控制方法不能对辅助物的添加进行精准的预测与计算，导致氮含量的控制不够精准，容易产生控制错误。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种转炉高温高碳低氮生产控制方法，以解决以上技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，控制方法包括：s1：检测氮含量，控制炉内的氧气供应和燃料燃烧条件，进行氮含量的监控；s2：设置冶炼温度，将温度控制在1600°c到1700°c之间；s3：检测到氮含量超出阈值时，添加硅酸钙的炉渣成分来降低炉渣中的氮含量；s4：基于现有的氮含量，预测下一时间段的氮含量，计算需要的废钢的投放量，进行废钢投放；s5：实时监控冶炼过程中的关键参数，包括温度、压力与气体成分，及时调整操作参数。
3、优选地，s1的步骤为：
4、在冶炼开始前，检查氮气分析仪的工作状态，校准和验证仪器的准确性；从炉内取样，通过取样装置直接从铁水中获取样；
5、将样品送入氮气分析仪器的分析室，对样品进行加热，以释放样品中的氮气；
6、氮气分析仪器使用吸收法来测量样品中的氮气含量，进而分析氮气的吸收光谱，确定氮气的浓度；
7、根据氮含量分析的结果，调整炉内的氧气供应和燃料燃烧条件，包括调整燃料喷嘴位置与增加还原气体；
8、记录分析结果，包括样品的标识、采样时间和分析时间，记录分析过程中的操作参数和仪器状态。
9、优选地，s2的步骤为：
10、设定目标温度，将冶炼温度控制在1600°c到1700°c之间；
11、使用炉外红外线测温仪器实时监测炉内温度；
12、根据炉温的实时监测情况，调整燃料的供应量，增加与减少燃料的投入量控制炉内的燃烧热量，从而对炉温进行控制；
13、调整燃烧条件，包括空气的供给量、燃料的分布和燃烧区域的控制；
14、保持与调整炉内的还原性气氛，减少炉渣中的氧化物含量；
15、持续监测炉温变化，并根据实时数据对燃料供应和燃烧条件进行调整；
16、记录每次的炉温测量数据和调整操作，形成冶炼过程的数据记录。
17、优选地，s3的步骤为：
18、基于氮气分析仪器的数据，分析炉渣中的氮含量已超出设定的阈值；
19、准备硅酸钙作为调节剂，硅酸钙以粉末与颗粒形式供应；
20、根据炉渣量和氮含量超标的程度，添加硅酸钙到炉渣中，通过炉顶料斗将硅酸钙投放到炉渣表面；
21、添加硅酸钙后，充分混合和搅拌炉渣，促进硅酸钙与炉渣中的氮化合物的反应，将氮化合物转化为不挥发的化合物，减少炉渣中的氮含量；
22、硅酸钙与炉渣中的氮化合物反应后，炉渣的化学成分发生变化，持续监测炉渣的化学成分和氮含量；
23、记录添加硅酸钙的操作时间、质量和效果。
24、优选地，s4的步骤为：
25、数据收集和分析：收集并分析当前冶炼过程中的关键数据，关键数据包括当前炉渣和金属的化学成分，以及当前的氮含量；
26、使用历史数据和当前数据建立氮含量的预测模型；
27、预测模型公式为：
28、；
29、其中，是下一个时间段的预测值，是当前时间点的氮含量观测值，α是平滑系数；
30、根据预测的下一时间段内需要调整的氮含量目标，计算出需要添加的废钢量，通过计算当前炉渣中氮的总量与目标氮含量之间的差异来确定；
31、优选地，废钢量添加量计算公式为：；
32、其中，nc是当前炉渣中的氮总量，nt是预测的目标氮含量，sadd为需要添加的废钢量，sg为含氮废钢的氮含量；
33、根据计算出的废钢量进行废钢的添加。
34、计算废钢添加量，进行废钢添加。
35、优选地，废钢投放的操作步骤为：
36、准备废钢：根据计算得出的废钢投放量，准备废钢，废钢是预先分类、切割和处理好的；
37、投放废钢：在设置的时间点和方法下，将准备好的废钢投放到炉内，通过炉顶料斗进行投放；
38、监控反应：投放废钢后，监控炉内的反应和炉渣成分变化，关注氮含量的变化，确保它符合预期的调整目标；
39、调整和记录：根据实际投放的废钢量和监测到的炉渣成分变化，进行调整；
40、记录废钢的投放量、反应效果和最终的炉渣成分变化，以便今后的生产过程优化和质量控制。
41、优选地，s5的步骤为：
42、明确定义需要监控的关键参数，包括炉内温度、压力和气体的浓度；
43、在冶炼设备和系统中安装传感器和仪器，实时监测这些参数；
44、传感器能够采集并传输数据到监控系统；
45、建立一个专门的监控系统与集成现有的自动化控制系统，用于实时显示和记录各参数的变化；
46、根据工艺要求和安全标准，设定各参数的警报阈值，当任何参数超出预设的安全与工艺范围时，系统发出警报并提示操作人员；
47、操作人员通过监控界面实时查看关键参数的状态和趋势，监控界面清晰地显示当前数值、历史数据和预测变化；
48、利用历史数据和趋势分析工具，识别关键参数的周期性变化或异常情况，以便进行更精确的调整和预测；
49、根据监控结果调整：基于实时监控数据和预设的工艺目标，操作人员采取措施来调整操作参数。
50、优选地，参数调整措施包括：
51、温度调节：根据炉温变化调整燃料供给与冷却介质流速；
52、压力管理：调整气体与液体的压力控制装置，以确保压力维持在安全和操作规范内；
53、气体成分控制：调整氧气与其他气体的供给量，以维持所需的气氛与化学反应条件。
54、优选地，将所有监控数据和操作参数的变化进行记录和存档，定期评估调整操作参数的效果，确保冶炼过程的稳定性、生产效率和产品质量符合预期标准。
55、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
56、本申请通过对氮含量的预测，对废钢添加量进行计算，从而使能源的利用率更高，使氮含量的控制更加精准，不容易产生控制错误，带来更好的使用前景与商业价值。
技术特征：
1.一种转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，s1的步骤为：
3.根据权利要求1所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，s2的步骤为：
4.根据权利要求1所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，s3的步骤为：
5.根据权利要求1所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，s4的步骤为：
6.根据权利要求5所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于：废钢量添加量计算公式为：
7.根据权利要求6所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于，参数调整措施包括：
10.根据权利要求8所述的转炉高温高碳低氮生产控制方法，其特征在于：将所有监控数据和操作参数的变化进行记录和存档，定期评估调整操作参数的效果，确保冶炼过程的稳定性、生产效率和产品质量符合预期标准。
技术总结
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种转炉高温高碳低氮生产控制方法，控制方法包括：检测氮含量，控制炉内的氧气供应和燃料燃烧条件，进行氮含量的监控；设置冶炼温度，将温度控制在1600°C到1700°C之间；检测到氮含量超出阈值时，添加硅酸钙的炉渣成分来降低炉渣中的氮含量；基于现有的氮含量，预测下一时间段的氮含量，计算需要的废钢的投放量，进行废钢投放；实时监控冶炼过程中的关键参数，包括温度、压力与气体成分，及时调整操作参数。本发明通过对氮含量的预测，对废钢添加量进行计算，从而使能源的利用率更高，使氮含量的控制更加精准，不容易产生控制错误，带来更好的使用前景与商业价值。
技术研发人员：李凤祥,满孝秦,张松,张锡久,赵磊,刘晓东
受保护的技术使用者：山东钢铁集团永锋临港有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5