[发明专利]一种转炉冶炼汽包液位控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢转炉生产工艺，具体是一种转炉冶炼汽包液位控制方法，尤其适用于容量为120t~250t的转炉冶炼汽包的液位控制。

背景技术

汽包是转炉安全生产和给水的重要设备，汽包水位反映了负载与给水的平衡关系，汽包水位过高会造成蒸汽带水影响汽水分离效果；水位过低会造成汽包水循环的破坏，容易使水全部汽化烧坏蒸汽包甚至爆炸。故汽包内水位能否稳定，直接影响设备的安全和蒸汽的质量、以及转炉能否正常生产，因此必须严格控制汽包水位在规定范围之内。

为此，出现了多种控制汽包水位的方法，分别通过给水泵直接为汽包补水，进而控制汽包液位。其中对连续性生产的汽包水位的控制方法通常采用三冲量或单冲量、两冲量控制方法。其中，单冲量控制模式，只通过检测汽包实际水位来控制水量；双冲量水位控制模式，通过检测汽包实际水位、蒸汽流量，将蒸汽流量作为前馈信号，与汽包水位组成前馈_反馈的控制方式。

而对于三冲量控制模式，汽包水位是被控变量，是主冲量信号，尽管增加了蒸汽流量和给水流量信号控制，而蒸汽流量是前馈信号，可以在一定程度上防止“虚假水位”对补水调节产生错误信号，但在负载较大的炼钢转炉汽包控制系统上应用，还是无法避免虚假水位的产生。

因此，上述三种常用控制方式对汽包液位的检测依赖性太大，而汽包在冶炼过程中，补水相对难以控制的时间是在吹炼6分钟之后到吹炼结束之间，前6分钟之内，属于吹炼（吹氧）前期，汽包内蒸汽负荷的变化不大，而6分钟之后，随着热负荷的上升和汽包水温、压力的波动，“虚假水位”现象尤为突出，汽包水位相对难以检测和控制，一旦液位检测有误，控制便会无法进行下去。

此外，现有技术中还有基于神经网络模型实现水位自适应控制的控制方法，以及还有基于模糊PID控制器对水位进行控制的控制方法，这两种控制方法依然是通过给水泵直接为汽包补水，且依然是针对水位变量进行控制，与上述三冲量或单冲量、两冲量控制方法相同的，对汽包液位的检测依赖性太大，一旦液位检测有误，控制便会无法进行下去。

此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种转炉冶炼汽包液位控制方法的技术方案，该方案将吹氧期和停氧期区别开来单独为汽包补水，且在吹氧期分时段为汽包补水、在停氧期分水位段为汽包补水，这大大降低了对汽包液位检测值的依赖性，很大程度上避免了“虚假水位”对汽包补水的影响，提高了转炉冶炼汽包液位控制的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种转炉冶炼汽包液位控制方法，包括以下步骤：

步骤A，预设转炉各炉次每个吹氧期期间的多个吹氧时刻阈值，并预设转炉各炉次每个停氧期的多个停氧期水位阈值；

步骤B，在转炉每一炉次的冶炼过程中，判断是否开始吹氧冶炼，若是，则记录该炉次当前的吹氧冶炼时长t，并将所述的t与预设的各吹氧时刻阈值进行大小比较，依据比较结果分时段控制汽包的补水；否则执行步骤C；

步骤C，采集汽包的当前水位h，并将当前水位h与预设的各停氧期水位阈值进行大小比较，依据比较结果分水位区段的控制汽包的补水。

其中，步骤A中所述的吹氧时刻阈值有两个，记为T₁、T₂，其中T₁<T₂。

其中，步骤B中所述的依据比较结果分时段控制汽包的补水的方法为：

当t≤T₁时，控制给水泵以频率f₂运转，向汽包内补水；

当T₁<t≤T₂时，控制给水泵以频率f₁、频率f₂连锁运转，向汽包内补水；

当t>T₂时，控制给水泵以频率f₁与频率f₂交替运转，交替的为汽包补水；其中f₁>f₂。

其中，上述T₁<t≤T₂时，控制给水泵以频率f₁、频率f₂连锁运转的方法为：

(1)预设吹氧期最高水位阈值H₁和吹氧期最低水位阈值H₂，其中H₁>H₂；

(2)采集汽包的当前水位H；