本發(fā)明涉及煉鋼連鑄技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同鋼包前后異鋼種混用鋼水質(zhì)量判定的方法，具體地講涉及同一個(gè)鋼包連續(xù)盛裝異鋼種鋼水過程中前一爐次鋼水對(duì)當(dāng)前爐次鋼水質(zhì)量影響判定的方法。
背景技術(shù)：
目前，在煉鋼生產(chǎn)過程中，因?yàn)榍昂螽愪摲N（即不同成分的鋼種）混澆而造成的質(zhì)量性能不合占有一定比例，對(duì)此各個(gè)鋼廠均采取集批生產(chǎn)，在無法錯(cuò)開生產(chǎn)時(shí)，安排最終產(chǎn)品硬度相近鋼種銜接，杜絕硬度相差大的鋼種連續(xù)澆鑄的方法，中國專利申請?zhí)朇N201010617505.4公開了控制上一鋼種中間包噸位方法，中國專利申請?zhí)朇N201310683793.7在公開了中包噸位同時(shí)還提供了標(biāo)識(shí)混澆坯的方法。
文獻(xiàn)：連鑄坯異鋼種混澆的探索，王嘉祺，《寬厚板》，2014年2月，第20卷第1期；同中包異鋼種混澆模型在梅鋼的應(yīng)用，王慧娟，《梅山科技》，2015年第1期；公開了通過實(shí)驗(yàn)研究以及數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行預(yù)防和判別混澆情況也得到應(yīng)用。
上述方法在從理論和實(shí)踐上減少了鋼水混合的情況，但對(duì)同鋼包異鋼種混用時(shí)的情況沒有涉及，在兩座連鑄機(jī)同時(shí)生產(chǎn)并且兩座連鑄機(jī)澆鑄鋼水成分差距很大時(shí)，存在同一鋼包相繼為兩個(gè)鑄機(jī)提供鋼水情況，鋼包內(nèi)鋼水也存在混合問題，不能很好區(qū)分鋼水質(zhì)量情況，鋼水在澆鑄成連鑄板坯后通過熱連軋軋制成熱軋鋼板的抗拉強(qiáng)度等性能異常波動(dòng)情況，尤其是高強(qiáng)度對(duì)低強(qiáng)度鋼的影響很大。
鋼鐵企業(yè)對(duì)鋼包管理主要是滿足生產(chǎn)工序環(huán)節(jié)上對(duì)溫度和時(shí)間節(jié)奏的需求，而對(duì)鋼包本身對(duì)工序質(zhì)量的影響主要依靠現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)來粗略判定，沒有一種精細(xì)化分析和預(yù)測方法來指導(dǎo)生產(chǎn)中對(duì)鋼包的管理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種同鋼包前后異鋼種混用鋼水質(zhì)量判定的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中超低碳鋼和非超低碳鋼接續(xù)生產(chǎn)過程中同一個(gè)鋼包交替盛裝異鋼種鋼水過程中前一爐次鋼水對(duì)當(dāng)前超低碳鋼爐次鋼水質(zhì)量影響難以判定的技術(shù)問題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種同鋼包前后異鋼種混用鋼水質(zhì)量判定的方法，包括如下步驟：
1）根據(jù)鋼水中碳元素重量百分含量將鋼超低碳鋼和非超低碳鋼；
2）計(jì)算鋼中化學(xué)元素重量百分含量的增量ΔE，
當(dāng)前爐次鋼包重量小于前一爐次鋼包重量時(shí)，ΔE按公式一進(jìn)行計(jì)算，ΔEk，j=(Ek-1，j-Ek，j)*(Wk-1-Wk)/W鋼水 公式一，公式一中，ΔEk，j為當(dāng)前爐次鋼中第j個(gè)元素的重量百分含量的增量，Ek-1，j為前一爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，Ek，j為當(dāng)前爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，j為鋼中設(shè)計(jì)元素的編號(hào)，j∈(1，2，3，···，112）；Wk-1為前一爐次鋼包的重量，Wk為當(dāng)前爐次鋼包的重量，k為當(dāng)前爐次鋼包生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)號(hào)，k∈(2，3，···，n）,單位為kg；W鋼水為當(dāng)前爐次鋼水重量，單位為kg；
當(dāng)前爐次鋼包重量大于前一爐次鋼包重量時(shí)，ΔE按公式二進(jìn)行計(jì)算, ΔEk，j=(Ek-1，j-Ek，j)*(Wk-1-W0)/W鋼水 公式二，公式二中，ΔEk，j為當(dāng)前爐次鋼中第j個(gè)元素的重量百分含量的增量，Ek-1，j為前一爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，Ek，j為當(dāng)前爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，j為鋼中設(shè)計(jì)元素的編號(hào)，j∈(1，2，3，···，112）；Wk-1為前一爐次鋼包的重量，k為當(dāng)前爐次鋼包生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)號(hào)，k∈(2，3，···，n），單位為kg；W0為當(dāng)前爐次所用鋼包在當(dāng)前爐次前10～15連續(xù)爐次內(nèi)鋼包重量的最小值，單位為kg；W鋼水為當(dāng)前爐次鋼水重量，單位為kg；
3）判斷鋼包混用后鋼水質(zhì)量，當(dāng)前爐次鋼中元素的重量百分含量Ek，j+ΔEk，j屬于鋼的成分設(shè)計(jì)范圍時(shí)，j為鋼中設(shè)計(jì)元素的編號(hào)，j∈(1，2，3，···，112），k為當(dāng)前爐次鋼包生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)號(hào)，k∈(2，3，···，n），鋼包能夠混用；反之，鋼包不能混用。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果：
本發(fā)明方法規(guī)避了煉鋼工序生產(chǎn)超低碳鋼過程中同鋼包前后鋼種成分差異較大，造成前一個(gè)鋼包盛裝的異鋼種鋼種殘鋼對(duì)當(dāng)前爐次超低碳鋼造成的成分上超過鋼種設(shè)定值情況，降低了鋼種改判率，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例1-3對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1、2中，當(dāng)前爐次鋼包重量均小于前一爐次鋼包重量，鋼水質(zhì)量判定具體為，
一種同鋼包前后異鋼種混用鋼水質(zhì)量判定的方法，包括如下步驟：
1）根據(jù)鋼水中碳元素重量百分含量將鋼超低碳鋼和非超低碳鋼；
2）計(jì)算鋼中化學(xué)元素重量百分含量的增量ΔE，
當(dāng)前爐次鋼包重量小于前一爐次鋼包重量，ΔE按公式一進(jìn)行計(jì)算，ΔEk，j=(Ek-1，j-Ek，j)*(Wk-1-Wk)/W鋼水 公式一，公式一中，ΔEk，j為當(dāng)前爐次鋼中第j個(gè)元素的重量百分含量的增量，Ek-1，j為前一爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，Ek，j為當(dāng)前爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，j為鋼中設(shè)計(jì)元素的編號(hào)，j∈(1，2，3，···，6）；Wk-1為前一爐次鋼包的重量，Wk為當(dāng)前爐次鋼包的重量，k為當(dāng)前爐次鋼包生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)號(hào)，k為2,單位為kg；W鋼水為當(dāng)前爐次鋼水重量，單位為kg；
3）判斷鋼包混用后鋼水質(zhì)量，當(dāng)前爐次鋼中元素的重量百分含量Ek，j+ΔEk，j不屬于鋼的成分設(shè)計(jì)范圍時(shí)，j∈(1，2，3，···，6），k為2，鋼包不能混用。
實(shí)施例3中，當(dāng)前爐次鋼包重量大于前一爐次鋼包重量，鋼水質(zhì)量判定具體為，
一種同鋼包前后異鋼種混用鋼水質(zhì)量判定的方法，包括如下步驟：
1）根據(jù)鋼水中碳元素重量百分含量將鋼超低碳鋼和非超低碳鋼；
2）計(jì)算鋼中化學(xué)元素重量百分含量的增量ΔE，
當(dāng)前爐次鋼包重量大于前一爐次鋼包重量，ΔE按公式二進(jìn)行計(jì)算, ΔEk，j=(Ek-1，j-Ek，j)*(Wk-1-W0)/W鋼水 公式二，公式二中，ΔEk，j為當(dāng)前爐次鋼中第j個(gè)元素的重量百分含量的增量，Ek-1，j為前一爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，Ek，j為當(dāng)前爐次鋼水中第j個(gè)元素的重量百分含量，j為鋼中設(shè)計(jì)元素的編號(hào)，j∈(1，3，···，6）；Wk-1為前一爐次鋼包的重量，k為當(dāng)前爐次鋼包生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)號(hào)，k為2，單位為kg；W0為當(dāng)前爐次所用鋼包在當(dāng)前爐次前10連續(xù)爐次內(nèi)鋼包重量的最小值75050，單位為kg；W鋼水為當(dāng)前爐次鋼水重量，單位為kg；
3）判斷鋼包混用后鋼水質(zhì)量，當(dāng)前爐次鋼中元素的重量百分含量Ek，j+ΔEk，j屬于鋼的成分設(shè)計(jì)范圍時(shí)，j∈(1，2，3，···，6），k為2，鋼包能夠混用。
本發(fā)明實(shí)施例前后爐次鋼包中鋼水a(chǎn)aa成分（重量百分含量）、鋼水重量和鋼包重量參數(shù)下表：
超低碳鋼生產(chǎn)工藝主要采用轉(zhuǎn)爐BOF-真空脫碳RH-連鑄CC路徑：轉(zhuǎn)爐工序氧化去除鐵水中的C和有害的P、S元素，C控制在0.03%～0.08%之間，Si由于容易氧化，基本氧化到0.01%以下，Mn元素在0.05%～0.15%之間波動(dòng)，P元素在0.005%～0.02%之間波動(dòng)，Nb等元素屬于殘余元素，根據(jù)鋼種的需求進(jìn)行添加或者控制在一定范圍內(nèi)；真空脫碳RH主要進(jìn)行吹氧脫碳、脫氧合金化操作。
如上表所示，超低碳鋼種中碳元素在轉(zhuǎn)爐出鋼后在后續(xù)工序繼續(xù)真空脫碳處理，碳元素計(jì)算值雖然超過超低碳鋼種設(shè)定值，但后續(xù)還有工序可以進(jìn)行含量增加或者降低操作，故不能認(rèn)為終點(diǎn)一定超標(biāo)，所以類似硅、錳這類元素需要根據(jù)需要增加或者可以去除的元素，就不包含在需要判定的元素范圍內(nèi)；磷元素雖不能去除，但有些超低碳鋼中需要增加含量以達(dá)到性能需求；硫和鈮元素需要在本實(shí)施例中要考慮的元素，如上表所示，實(shí)施例1和實(shí)施例2中，當(dāng)前爐次鋼中出現(xiàn)Nb元素的重量百分含量不屬于鋼的成分設(shè)計(jì)范圍，鋼包不能混用；實(shí)施例3中，當(dāng)前爐次鋼中元素的重量百分含量屬于鋼的成分設(shè)計(jì)范圍，鋼包能夠混用。
如上表所示，實(shí)施例1-3中，當(dāng)前爐次工序的下工序中間包鋼水實(shí)際成分與當(dāng)前爐次計(jì)算值在數(shù)值上基本吻合，本發(fā)明滿足煉鋼連鑄生產(chǎn)過程鋼包混用的鋼水質(zhì)量控制要求，對(duì)現(xiàn)場鋼包的混用起到科學(xué)管理和評(píng)判作用。