Способ управления легированием стали

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к раскислению и легированию стали в металлургическом агрегате. Цель изобретения - снижение стоимости корректирующей добавки при заданном обеспечении качества металла требуемого химического состава. В 25-50 плавках измеряют фактическую массу, химический состав каждого ферросплава и из условия минимизации отклонения расчетного и контролируемого химических составов готового металла определяют статистические коэффициенты угара и дисперсию каждого нормируемого для данной марки стали химического элемента, оптимальную легирующую добавку определяют минимизацией ее стоимости при заданном выходе металла требуемого химического состава. При изменении номенклатуры и химического состава ферросплавов их оптимальный набор определяют по приведенным зависимостям из фактической номенклатуры и химического состава ферросплавов. Оптимальную корректирующую добавку определяют по приведенным зависимостям максимизацией производительности агрегата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 27 D 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 441 6040/02 (22) 25.04.88 (46) 29.02,92, Бюл. № 8 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.

И.П.Бардина и Институт машиноведения им. А.А.Благонравова (72) 3,Л.Айрапетов, M.Ä.Ãåíêèí, В.П.Замараев, А.Ф.Колосов. Т.С.Ланда, Л.М.Литвин, В.А.Литвиненко, В.В.Лукьянченко, Н.Н.Перевалов и M.À.Ôèëèìîíoâ (53) 621.365.2-523(088.8) (56) Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М,: Металлургия, 1977, с. 129.

Авторское свидетельство СССР

¹ 113399775511, кл. F 27 D 19/00, 1960. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕГИРОВАНИЕМ СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к раскислению и легированию стали в металлургическом агрегате. Цель изобретения — снижение стоимости коррекИзобретение относится к металлургии, в частности к раскислению и легированию стали в металлургическом агрегате.

Целью изобретения является снижение стоимости легирующих добавок при заданном обеспечении качества металла требуемого химического состава.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения легирующей добавки при выплавке стали, включающему измерение массы жидкого металла в агрегате, определение его химического состава и

ЯХ, 1716294 А1 тирующей добавки при заданном обеспечении качества металла требуемого химического состава. В 25-50 плавках измеряют фактическую массу, химический состав каждого ферросплава и из условия минимизации отклонения расчетного и контролируемого химических составов готового металла определяют статистические коэффициенты угара и дисперсию каждого нормируемого для данной марки стали химического элемента, оптимальную легирующую добавку определяют минимизацией ее стоимости при заданном выходе металла требуемого химического состава. При изменении номенклатуры и химического состава ферросплавов их оптимальный набор определяют по приведенным зависимостям из фактической номенклатуры и химического состава ферросплавов. Оптимальную корректирующую добавку определяют по и риведенным зависимостям максимизацией производительности агрегата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. расчет легирующих добавок из условия минимизации их суммарной стоимости, дополнительно определяют статистические коэффициенты угара и дисперсию каждого нормируемого химического элемента для данной марки стали, и корректируют границу поиска допустимых решений (ограничения) по выражению (3)imin+ 43)i (3)i (3)imax -а(3);; =

I„R„

Ц Q+ xiс;

ГДЕ (э7; = х, „" оаэи, ц+ " х;

1716294 где Ki — статистический коэффициент угара -го химического элемента, определяемый из условия минимизации отклонения расчетного и контролируемого химических составов готового металла; 5

g (Э) = q Vi — доверительный интервал для

1-го элемента с q-м уровнем статистической зависимости;

Vi — дисперсия i-ro нормируемого химического элемента. 10

При изменении номенклатуры и химического состава ферросплавов их оптимальный набор определяют по приведенным зависимостям из фактической номенклатуры и химического состава ферросплавов. 15

Оптимальную корректирующую добавку определяют по приведенным зависимостям максимизацией производительности агрегата.

Предлагаемый способ отличается от из- 20 вестных тем, что в 25-30 плавках измеряют фактическую массу и химический состав каждого ферросплава и из условия минимизации отклонения расчетного и фактического составов готового металла определяют 25 статистические коэффициенты угара и дисперсию каждого нормируемого для данной марки стали химического элемента с учетом технического состояния агрегата, а оптимальную легирующую добавку определяют 30 из фактической номенклатуры и химического состава ферросплавов минимизацией ее стоимости при заданном выходе металла требуемого. химического состава, что позволя ет учесть влия ние технического состояния 35 агрегата на вероятность выхода металла требуемого химического состава и определять. оптимальную легирующую добавку из условий минимизации ее стоимости при заданном выходе годного металла. Опытным 40 путем установлено, что 25 плавок определяют минимальный объем представительной статистической выборки, а 50 плавок — максимальный объем выборки, при котором характеризуется техническое состояние 45 агрегата на данный момент. При изменении номенклатуры и химического состава ферросплавов оптимальную легирующую добавку определяют из фактической номенклатуры ферросплавов. 50

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Способ реализуют следующим образом.

По информации о 25-50 проведенных 55 плавках из условия минимизации отклонения расчетного и контролируемого химических составов готового металла определяют статистические коэффициенты угара и дисперсию нормируемого для данной марки стали химического элемента, учитывающие техническое состояние агрегата. Задают вероятности выхода металла требуемого химического состава, определяют уровень статистической значимости и доверительный интервал для каждого нормируемого элемента:

6(3)i = аМ

Определяют массу и химический состав жидкого металла в агрегате, а также фактическую номенклатуру и химический состав имеющихся ферросплавов.

Используя всю полученную информацию, оптимизируют легирующую добавку, минимизируя ее стоимость, и определяют необходимое количество добавляемых ферросплавов, которые используют для доводки химического состава металла до нормативных требований, а затем определяют фактический химический состав готового металла. Полученные данные используют для обновления информации о

25-50 плавках и уточнения коэффициентов угара и дисперсии каждого нормируемого для данной марки стали химического элемента по фактическому техническому состоянию агрегата.

Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет снизить стоимость легирующей добавки при заданном обеспечении качества металла требуемого химического состава.

Формула изобретения

1. Способ управления легированием стали, включающий измерение массы жидкого металла в агрегате, определение его химического состава, расчет легирующих добавок из условия минимизации их суммарной стоимости п

L = Q B jXj -«т! и

)а4 при ограничениях (3)imin (Э)! < P)imax = Ж

qiK х)

i» l где L — стоимость легирующей добавки;

i — индекс нормируемого ГОСТом или ТУ химического элемента данной марки стали, i =1,R;

R — количество нормируемых элементов;

j — индекс используемого вида ферросплава; и — общее количество используемых ферросплавов;

171 6294

35

45

55

Q — масса жидкого металла в агрегате; (Э)iр — процентное содержание l-ro химического элемента в жидком металле; (Э) — расчетное содержание l-го химического элемента в жидком металле после кор- 5 ректировки;

C l — процентное содержание 1-го химического элемента в J-м ферросплаве;

Я вЂ” множество индексов ферросплавов, содержащих i-й элемент; 10

Xl — масса J-ro ферросплава;

Bl — его цена; (Э)ьп|ь, (3)immix — соответственно минимальное и максимальное допустимые содержания 1-го химического элемента в 15 данной марке стали в соответствии с ГОСТом или ТУ, и ввод рассчитанных легирующих добавок, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости легирующих добавок 20 при заданном обеспечении качества металла требуемого химического состава, определяют статистические коэффициенты угара и дисперсию для каждого нормируемого химического элемента для данной марки стали 25 и корректируют ограничения (границу поиска допустимых решений) по выражению

+33mtn+5 (3)j (3)I6 (33<(3))max Д(3); l

=1,R, где

К вЂ” статистический коэффициент угара

1-ro химического элемента, определяемый из условия минимизации отклонения расчетного и контролируемого химических составов готового металла;

Ь(Э) - q Vi — доверительный интервал для i-ro элемента с q-м уровнем статистической значимости;

Vi — дисперсия 1-го нормируемого химического элемента и легирующей добавки.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что при изменении номенклатуры и химического состава ферросплавов их оптимальной набор определяют по приведенным зависимостям из фактической номенклатуры и химического состава ферросплавов.

1716294

Определение химического состава жидкого металла

Определение массы жидкого металла в агрегате

Информация о наличии ферросплавов

Оптимизация легирупще и добавки

Статистические коэффициенты 8,PR

Дисперсия

Химический состав готового металла

45

Редактор А.Лежнина

Заказ 602 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Информация о

25-50 проведенных плавках

Необходимое количество добавленных ферросплавов

Составитель А. Сергеев

Техред M.Моргентал Корректор О.Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101