转炉炼钢最佳废钢比计算模型

发布时间：2021-08-30 04:34

　　近年来随着废钢的不断堆积和环保压力的加大,大部分钢铁企业通过提高转炉废钢比来降低铁耗,该模式造成转炉冶炼成本增加的同时,也给转炉操作带来困难,因此转炉合理废钢比的预定一直是钢铁企业十分关心的问题。依据实际生产数据,采用拟合的方法构建吨铁利润和废钢比之间的函数表达式,并以邯宝炼钢厂典型钢种DC06为例,分别计算不同废钢价格下使吨铁利润达到最大的废钢比。结果表明,通过模型计算DC06钢种最佳废钢比为12.1%,即铁水消耗为967 kg/t,而该钢种根据经验确定的最佳铁水消耗为950 kg/t,两者相差不大,验证了模型的准确性。 

【文章来源】：炼钢. 2020,36(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

利润随废钢比变化趋势

本实例以邯宝DC06钢种为例,首先对该钢种一年的生产数据进行筛选,其中铁水的初始温度为1 375 ℃、铁水初始硅的质量分数为0.375 %,通过统计发现只有42个炉次满足要求,对应各原料消耗量如图2a～图2f所示,从图中可知吨铁石灰消耗量随废钢比略有增加,轻烧白云石吨铁消耗量基本保持在15 kg左右,吨铁烧结矿的消耗量随废钢比的增加明显减少,而吨铁硅铁的消耗量随着废钢比增加而增加,因为随着废钢比的增加,转炉富余的热量不足,烧结矿作为冷却剂其消耗量随之减少,硅铁作为升温剂其消耗量随之增加。吨铁耗氧量随着废钢比明显增加,因为随着废钢比的增加,需要消耗更多的氧气来熔化废钢,同时硅铁的增加也要消耗更多的氧气,铝合金的吨铁消耗量基本保持在1.5 kg左右。最后,将不同原料吨铁消耗量进行数据拟合,得到DC06钢种各原料吨铁消耗量与废钢比的函数表达式如表2所示。本研究中废钢的价格从2 200元/t到3 200元/t变化,每200元/t取一个计算点,将上式拟合函数和相关的参数带到式(6)中,得到不同废钢价格条件下的吨铁利润随废钢比的函数表达式如表3所示,其对应的曲线如图3所示。

由于邯宝DC06钢种实际生产过程采用废钢的平均价格大概为2 800元/t,生产DC06钢种实际铁水消耗为950 kg/t,而根据该模型计算后的最佳废钢比为12.1 %,对应的铁水消耗为1 100×(1-12.1 %)=967 kg/t,优化后的铁水消耗略有增加,废钢比略有降低,因此当废钢价格为2 800元/t时,高废钢比不利于创造利润。表2 DC06钢种各原料消耗量与废钢比函数关系式Table 2 Functional expression between raw materialconsumption and scrap ratio of DC06 steel 序号 函数表达式 1 MLime(x)=150x2-x+49 2 MDolomite(x)=42x2-3x+27 3 MSinter(x)=616x2-214x+124 4 MSi-Fe(x)=197x2-39x+4 5 MO2(x)=217x2-5x+80 6 MAl(x)=10x2+8x+1

【参考文献】：
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本文编号：3372072