(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111431831.0 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 成都先进金属材 料产业技术研究院 股份有限公司 地址 610306 四川省成 都市中国 （四川） 自 由贸易试验区成都市青白江区城厢镇 香岛大道1509号 （铁 路港大厦A区13楼 A1301-1311、 1319室） (72)发明人 尹仕伟　张军　刘庭耀　尹凤先　 (74)专利代理 机构 成都虹桥专利事务所(普通 合伙) 51124 代理人 许泽伟 (51)Int.Cl. G16C 20/20(2019.01) G16C 60/00(2019.01)C21C 7/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) (54)发明名称 控制LF炉加料及终点成分的方法 (57)摘要 本发明公开了一种控制LF炉加料及终点成 分的方法， 属于钢材冶炼技术领域。 本发明针对 钢中需求量较小但不可或缺的合金难以准确控 制的问题， 提供了一种控制LF炉加料及终点成分 的方法， 包括： 通过式1计算合金加入量， 式1： gi ＝G0×(wi‑ai)/fi×ci； 通过式2计算钢水终点成 分， 式2： aj＝(ai×G0+gi×fb×ci)/G。 本发明通过 对钢精炼过程中合金加入量进行预报和精炼末 期钢中合金元素的成分进行预报， 有助于钢的精 准化生产， 并对精炼终点成分进行检测， 以便进 行工艺上的成分微调， 将极大地降低冶炼成本， 提高服役性能与使用寿命有效降低了钢的冶炼 成本， 并且显著提高钢的品质。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114121175 A 2022.03.01 CN 114121175 A 1.控制LF炉加料及终点成分的方法， 其特 征在于： 包括： A、 合金加料控制： 根据合金的收得率、 合金目标钢种成分要求， 通过式1计算合金加入量， 式1： gi＝G0× (wi‑ai)/fi×ci； 式1中： gi为合金加入量/Kg； G0为钢包中钢水质量/kg； wi为钢水中目标元素 成分控制量/％； ai为钢水中目标元素初始质量分数/％； fi为合金中目标元素的收得率/％； ci为合金中目标 元素的含量/％； B、 终点成分控制： 根据收得率和合金品位， 通过 式2计算钢水终点成分， 式2： aj＝(ai×G0+gi×fb×ci)/G； 式中： aj为某元素终点质量分数/％， G为精炼后钢包中钢水质量/Kg， fb为合金中某元素的收 得率/％； 加入合金前后钢水总量发生变化， 为消除钢水总量变化对终点成分的影响， 需要计算 精炼后钢水的量， 各元素在加入合金后的总量通过式3计算： mj＝(ai×G0+gi×fb×ci)； 式3 中： mj为某元素终点质量/Kg； 精炼后钢水总量G通过式4计算： G＝m1+m2+m3+……mi。 2.根据权利要求1所述的控制LF炉加料及终点成分的方法， 其特征在于： 精炼钢中Cr含 量除去转炉钢带入的Cr， 剩下的全部来自于合金料， 合金料为铬铁， 则铬铁合金加入量 3.根据权利要求1所述的控制LF炉加料及终点成分的方法， 其特征在于： 精炼钢中Ni含 量除去转炉钢带入的Ni， 剩下的全部来自于合金料， 合金料为镍铁， 则镍铁合金加入量 权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114121175 A 2控制LF炉加料及终点成分的方 法 技术领域 [0001]本发明属于钢材冶炼技术领域， 具体涉及一种在LF炉精炼过程合金添加及终点成 分预报模型。 背景技术 [0002]在钢水精炼过程中， 合金及辅料添加和冶炼终点成分控制 是很重要的环节， 因为 此环节将直接影响钢 产品的品质， 其中下料系统控制直接 关系到添加合金和辅料的重量比 和生产效率， 更直接影响到精炼成本， 包括精炼耐材成本、 精炼辅材成本、 精炼合金成本、 精 炼能耗成本等， 各项成本占比分别约为4％、 8％、 82％、 7％， 可见下料系统的精度对于整个 精炼环节的成本控制的重要性不言而喻。 另外， 精炼末期钢 水中重要元素 的含量对钢的品 质起到至关重要的作用， 如控制不 好会出现一系列质量问题， 包括偏析、 缩孔 等。 [0003]但目前国内精炼炉合金称量加料系统的调节方式主要靠生产操作人员凭经验在 操作界面上手动调节预停值和高低速变速点实现， 这样的操作方式使得控制精度较低， 由 于人为参与控制关键参数 的控制过程中， 因操作人员的失误， 造成结果产生大范围偏差的 几率也较高， 显而易见， 这样的控制会使生产效率都 维持在一个 较低的水平。 [0004]目前国内外有关LF炉中需求量较大的普通合金的监测及控制模型较多。 但像 G20CrNi2Mo类合金， 铬铁和镍铁矿石等是精炼过程不可缺少的原料但价格昂贵， 加料次数 多不但增加了成本， 也影响了产品质量。 由于下料系统精度不高， 冶炼过程中往往会出现二 次补料的情况， 无 形中延长 了冶炼周期。 [0005]与LF炉精炼过程合金加料及终点成分含量监测工艺有关的文献 《提高LF炉加料控 制精度的研究与应用》 (甘肃冶金， 张进忠， 2018年10月， 第40卷第5期)中提出了加料精度控 制优化策略， 设计新的迭代学习控制程序， 提高LF炉加料控制精度和降低加料误差率。 但该 优化策略值只针对加料过程中的精度控制， 避免了人为因素导致的对既定量的加入失误， 未考虑到既定量的准确性， 和冶炼过程中各 元素的含量变化。 [0006]本发明中所涉及的模型， 不仅可以对原料加入量有预测， 避免了冶炼前合金加入 量的偏差， 而且对冶炼末期钢 液中的成分可进行预测， 进而可对成分进行微调以保证钢 液 质量。 发明内容 [0007]本发明针对类似G20CrNi2Mo钢中需求量较小但不可或缺的铬铁和镍铁等合金难 以准确控制的问题， 提供一种 预报模型， 对在加料过程中合金及辅料 的加入量进行合理的 预测， 并对精炼末期钢种合金成分进 行预测， 避免了冶炼前合金加入量的偏 差， 便于及时进 行成分调整控制， 保证钢液质量。 [0008]本发明提供了一种控制LF炉加料及终点成分的方法， 包括： [0009]A、 合金加料控制： [0010]根据合金的收得率、 合金目标钢种成分要 求， 通过式1计算合金加入 量， 式1： gi＝G0说　明　书 1/4 页 3 CN 114121175 A 3