本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其是一种精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法。
背景技术：
由于钢铁厂作业现场环境复杂，对钢水称量设备精度影响较大；再加上实际使用过程中设备故障率高，维修不便等情况；同时钢包自重和顶渣重量也会给钢水净重的准确获得带来困难。但在生产品种钢时，又需要尽可能准确知道rh钢水重量，为克服这种困难，需要探索出一种精确估算rh钢水重量的方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述rh生产过程中钢水中als＞0.0120wt%时，在钢水中加入铝块，取样分析铝块加入前后钢水中的铝含量变化；根据下述公式（ⅰ）计算钢水重量；
g=a×b×c/k（ⅰ）
式中：
g为钢水重量，t；
a为铝块重量，t；
c为铝块中al含量，wt%；
k为铝含量变化，wt%。
本发明所述铝块加入至少两批次，根据每批次所计算钢水重量计算平均值，该平均值即为所估算的钢水重量。
本发明合金收得率的估算方法，采用上述所估算的钢水重量进行估算：所述rh处理过程中，在钢水中加入合金料，取样分析所述合金料加入前后钢水中需估算合金的合金含量变化；根据下述公式（ⅱ）计算钢水重量；
h=g×m/(d×e)（ⅱ）
式中：
h为合金收得率，%；
g为估算的钢水重量，t；
m为合金含量变化，wt%；
d为合金重量，t；
e为合金料中需估算合金的含量，wt%。
本发明合金收得率的估算方法：所述合金料加入至少两批次，根据每批次所计算合金收得率计算平均值，该平均值即为所估算的合金收得率。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述rh生产过程中，钢水中als＞0.0120wt%时，此时钢液中溶解氧≤0.0003wt%；这种情况下al在rh真空室几乎不存在烧损，另外al在真空情况下也不易蒸发挥发，这时加入的铝会全部用于成分调整，而不会被钢中溶解氧氧化；这样通过加入适量的铝块，对比钢水成分变化即可精确估算钢水重量。本发明能精确估算钢水重量，从而提高合金元素成分命中率，节约合金成本。
本发明通过加入一定量的铝块，对比钢水成分精确估算钢水重量，使用得到的钢水重量再估算合金收得率，以此方法得到钢水重量和合金收得率指导rh合金加入，能得到更符合钢种成分要求的钢水，同时合理控制了合金成本。
本发明适用于采用rh真空循环脱气法处理的钢水，代表性的钢种有if钢、700l、dp钢、低合金高强钢等；所估算的合金稀得率误差在±0.5%范围内。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法采用下述具体工艺。
（1）rh冶炼700l钢种，目标硅0.1wt%～0.15wt%、锰1.2wt%～1.25wt%、铝0.015wt%～0.03wt%。
（2）估算钢水重量：rh进站真空循环3分钟后取样分析als为0.015wt%、溶解氧0.0003wt%，加第一批铝块20公斤后取样分析als为0.0225wt%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.02*100%*100%/(0.0225%-0.015%)=266.7吨；加第二批铝块15公斤后取样分析als为0.0281%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.015*100%*100%/(0.0281%-0.0225%)=267.8吨；取两次平均值，则所估算的钢水重量为267.25吨。
（3）验证估算的钢水重量的准确性。钢包皮重125.23吨，rh处理完后钢包在连铸回转台称重毛重392.61吨，钢水实际净重267.38吨，与估算的钢水重量267.25吨，差值-0.13吨，在回转台称重偏倚性-1.3108到0.5108范围内，估算的钢包重量有效。
（4）测算合金吸收率：使用硅铁和电解锰合金化，硅铁品位73wt%、电解锰品位98wt%，rh进站真空循环3分后取样分析硅为0.062wt%、锰为1.101wt%，加硅80公斤、电解锰180公斤，取样分析硅为0.083wt%、锰为1.165wt%。①计算硅的吸收率为h=g×m/(d×e)=267.25*(0.083%-0.062%)/(0.08*0.73)=96.1%；②计算锰的吸收率为h=g×m/(d×e)=267.25*(1.165%-1.101%)/(0.18*0.98)=96.96%。
（5）验证合金吸收率的准确性。使用实际净重计算合金吸收率，①计算硅的吸收率为h=g×m/(d×e)=267.38*(0.083%-0.062%)/(0.08*0.73)=96.15%，硅的吸收率与估算的吸收率差值96.15%-96.1%=0.05%；②计算锰的吸收率为h=g×m/(d×e)=267.38*(1.165%-1.101%)/(0.18*0.98)=97.01%，锰的吸收率与估算的吸收率差值97.01%-96.96%=0.05%；吸收率误差在±0.5%范围内，数值有效；因此估算的si的吸收率和mn的吸收率准确有效。
（6）使用估算的钢水重量和合金收得率指导合金加入量。目标硅0.12%，目标锰1.22%，①需加入硅铁d=g×m/h/e=267.25*(0.12%-0.083%)/0.73/96.1%*1000=141kg,加入142.5kg，取样分析钢液中硅含量0.121%；②计算电解锰铁d=g×m/h/e=267.25*(1.22%-1.165%)/0.98/96.96%*1000=155kg，实际加入158kg，取样分析钢液中锰含量1.222%。硅锰均满足要求。
实施例2：本精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法采用下述具体工艺。
（1）rh冶炼sphd-hs钢种，目标锰0.2wt%～0.3wt%、铝0.015wt%～0.04wt%。
（2）估算钢水重量：rh脱氧结束后，取样分析als为0.013wt%、溶解氧0.0002wt%，加第一批铝块18公斤后取样分析als为0.0196wt%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.018*100%*100%/(0.0196%-0.013%)=272.7吨；加第二批铝块21公斤后取样分析als为0.0274%、溶解氧0.0001wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.021*100%*100%/(0.0274%-0.0196%)=269.2吨；取两次平均值，则所估算的钢水重量为270.95吨。
（3）测算合金吸收率：使用电解锰合金化，电解锰品位98wt%，脱氧结束后取样分析锰为0.081wt%，加电解锰180公斤，取样分析锰为0.144wt%；锰的吸收率为h=g×m/(d×e)=270.95*(0.144%-0.081%)/(0.18*0.98)=96.76%。
（4）验证估算的钢水重量、合金吸收率的准确性。钢包皮重131.51吨，rh处理完后钢包在连铸回转台称重毛重402.08吨，钢水实际净重270.57吨，与估算的钢水重量270.95吨，差值0.38吨，在回转台称重偏倚性-1.3108到0.5108范围内，估算的钢包重量有效。使用实际净重计算合金吸收率，计算锰的吸收率为h=g×m/(d×e)=270.57*(0.144%-0.081%)/(0.18*0.98)=96.63%，锰的吸收率与估算的吸收率差值96.63%-96.76%=-0.13%，吸收率误差在±0.5%范围内，数值有效；因此估算的mn的吸收率准确有效。
实施例3：本精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法采用下述具体工艺。
（1）rh冶炼dc06钢种，目标锰0.08wt%～0.14wt%、钛0.06wt%～0.07wt%、铝0.02wt%～0.05wt%。
（2）估算钢水重量：rh脱氧真空循环3分后取样分析als为0.018wt%、溶解氧0.0003wt%，加第一批铝块20公斤后取样分析als为0.0254wt%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.02*100%*100%/(0.0254%-0.018%)=270.2吨；加第二批铝块15公斤后取样分析als为0.0309%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.015*100%*100%/(0.0309%-0.0254%)=272.7吨；取两次平均值，则所估算的钢水重量为271.45吨。
（3）测算合金吸收率：使用电解锰和钛70合金化，电解锰品位98wt%，钛铁品位70%，rh进站真空循环3分后取样分析钛为0.0001wt%，锰为0.079wt%，加钛铁100公斤，电解锰80公斤，取样分析钛为0.025%,锰为0.107wt%。①计算钛的吸收率为h=g×m/(d×e)=271.45*(0.025%-0.0001%)/(0.1*0.7)=96.56%；②计算锰的吸收率为h=g×m/(d×e)=271.45*(0.107%-0.079%)/(0.08*0.98)=96.94%，钢水锰含量已达到目标值。
（4）验证估算的钢水重量、合金吸收率的准确性。钢包皮重118.23吨，rh处理完后钢包在连铸回转台称重毛重389.85吨，钢水实际净重271.62吨，与估算的钢水重量271.45吨，差值-0.17吨，在回转台称重偏倚性-1.3108到0.5108范围内，估算的钢包重量有效。
（5）使用估算的钢水重量和合金吸收率计算钛铁加入量并验证。钢水钛含量目标设定到0.065%，则计算需要加入的钛铁重量为d=g×m/(h×e)=271.45*(0.065%-0.025%)/(96.56%×0.7)=160.6kg。实际加入160公斤钛铁，取样分析钛成分为0.0648%，实际吸收率为h=g×m/(d×e)=271.45*(0.0648%-0.025%)/(0.16*0.7)=96.46%，吸收率误差值0.1%，吸收率误差在±0.5%范围内，数值有效。
实施例4：本精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法采用下述具体工艺。
（1）rh冶炼hc500/780dp钢种，目标碳0.08wt%-0.1wt%，硅0.45wt%-0.55wt%,锰1.9wt%～2.1wt%、铌0.03wt%～0.04wt%、铝0.02wt%～0.05wt%，铬0.3wt%-0.4wt%。hc500/780dp采用双联（lf rh）工艺，rh进站碳、硅、铬成分均满足工艺要求，rh进站碳含量0.088%，硅含量0.51%，铬含量0.34%。
（2）估算钢水重量：rh真空循环3分后取样分析als为0.013wt%、溶解氧0.0003wt%，加第一批铝块15公斤后取样分析als为0.0186wt%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.015*100%*100%/(0.0186%-0.013%)=267.86吨；加第二批铝块20公斤后取样分析als为0.0260%、溶解氧0.0002wt%，使用公式g=a×b×c/k=0.02*100%*100%/(0.0260%-0.0186%)=270.27吨；取两次平均值，则所估算的钢水重量为269.07吨。
（3）验证估算的钢水重量、合金吸收率的准确性。钢包皮重130.22吨，rh处理完后钢包在连铸回转台称重毛重399.29吨，钢水实际净重269.29吨，与估算的钢水重量269.07吨，差值-0.22吨，在回转台称重偏倚性-1.3108到0.5108范围内，估算的钢包重量有效。
（4）使用估算的钢水重量测算合金吸收率：使用电解锰和铌铁合金化，电解锰品位98wt%，铌铁品位65%，rh进站真空循环3分后取样分析铌为0.0001wt%，锰为1.44wt%，加铌铁60公斤，电解锰300公斤，取样分析铌为0.0139%,锰为1.546wt%。①计算钛的吸收率为h=g×m/(d×e)=269.07*(0.0139%-0.0001%)/(0.06*0.65)=95.51%；②计算锰的吸收率为h=g×m/(d×e)=271.45*(1.546%-1.44%)/(0.3*0.98)=96.94%。
（5）使用估算的钢水重量和合金吸收率计算铌铁和电解锰铁加入量并验证有效性。①钢水铌含量目标设定到0.035%，则计算需要加入的钛铁重量为d=g×m/(h×e)=269.07*(0.035%-0.0139%)/(95.51%×0.65)=91.45kg。实际加入91.63公斤铌铁，取样分析铌成分为0.03504%，实际吸收率为h=g×m/(d×e)=269.07*(0.03504%-0.0139%)/(0.09163*0.65)=95.75%，吸收率误差值0.24%，吸收率误差在±0.5%范围内，数值有效；②钢水锰含量目标设定到%，则计算需要加入的钛铁重量为d=g×m/(h×e)=269.07*(2%-1.546%)/(96.94%*0.98)*1000=1286kg，实际加入1299公斤电解锰铁，取样分析锰成分为2.0027%，实际吸收率为h=g×m/(d×e)=269.07*(2.0027%-1.546%)/(1.299*0.98)=96.53%，吸收率误差值-0.41%，吸收率误差在±0.5%范围内，数值有效。
1.一种精确估算rh钢水重量的方法，其特征在于：所述rh生产过程中钢水中als＞0.0120wt%时，在钢水中加入铝块，取样分析铝块加入前后钢水中的铝含量变化；根据下述公式（ⅰ）计算钢水重量；
g=a×b×c/k（ⅰ）
式中：
g为钢水重量，t；
a为铝块重量，t；
c为铝块中al含量，wt%；
k为铝含量变化，wt%。
2.根据权利要求1所述的精确估算rh钢水重量和合金收得率的方法，其特征在于：所述铝块加入至少两批次，根据每批次所计算钢水重量计算平均值，该平均值即为所估算的钢水重量。
3.一种精确估算rh合金收得率的方法，采用权利要求1或2所估算的钢水重量进行估算，其特征在于：所述rh处理过程中，在钢水中加入合金料，取样分析所述合金料加入前后钢水中需估算合金的合金含量变化；根据下述公式（ⅱ）计算钢水重量；
h=g×m/(d×e)（ⅱ）
式中：
h为合金收得率，%；
g为估算的钢水重量，t；
m为合金含量变化，wt%；
d为合金重量，t；
e为合金料中需估算合金的含量，wt%。
4.根据权利要求3所述的精确估算rh合金收得率的方法，其特征在于：所述合金料加入至少两批次，根据每批次所计算合金收得率计算平均值，该平均值即为所估算的合金收得率。
技术总结