[发明专利]一种转炉冶炼自动智能控制系统

说明书

技术领域

本发明控制系统技术领域，尤其涉及一种转炉冶炼自动智能控制系统。

背景技术

传统的自动化炼钢存在以下问题：

1）由于温度模型、枪位模型的限制，对铁水、废钢、造渣料等原材料稳定性标准要求较高，目前无法彻底解决这些外部条件。

2）氧枪操作依赖事先设定的固定模型控制，冶炼过程不能随炉内实时渣况变化进行自适应调整，存在不适应炉内阶段反应特点的实际情况，在过程化渣效果上具有较大的不确定性，溢渣、返干机率较高。

3）过程测试后拉碳阶段氧枪不能灵活调整，直接降低枪位拉碳，导致过程后化渣效果无法得到补救，终点化渣效果较差。

4）过程测试后升温去碳速率与当时炉内碳温相关联，存在较大的不确定性，传统自动化炼钢系统升温去碳参数单一、与转炉实际反应不匹配，碳、温命中率变数较大。

5）过程实时熔池碳含量、熔池温度无预报，增加前期温度控制难度，过程碳温协调。

6）造渣料加入种类比较固定，当石灰石和活性灰同时加入时无法计算或仅能设置常数，无法事先准确根据静态温度模型动态计算两者合理加入量。

7）过程重要参数运行异常时没有提示和报警，重要参数容易失控。

8）转炉自动化炼钢程序多为国内第三方软件公司软件专业工程师开发，后续维护、调整比较麻烦，影响实际使用效果。

以上几个问题是限制转炉自动化炼钢智能控制的瓶颈问题，业内同类系统均未能有效解决。一些钢厂为稳定使用自动化炼钢，对原材料进行重点监控，采用精料方针来弥补，但相应管理成本提高；国内外相似系统对其它存在问题仍然未能有效解决，限制了转炉自动化炼钢的进展。

而我厂自转炉自动化改造以来，同期投入转炉二级系统，具备开发自动化炼钢的硬件条件；2014年起，我厂成立自动化炼钢攻关团队，尝试对原有二级系统进行改造性修复，对自动化炼钢功能进行恢复，至2014年底，原有二级系统已经初步具备自动化炼钢条件，氧枪、加料、副枪等系统实现自动控制，但由于攻关组不掌握源代码，该系统依然存在上述问题，且部分功能不稳定。

2015年起，攻关组继续在原有二级基础上，尝试引入转炉声呐化渣信号来解决氧枪固定枪位的问题，并取得实质性进展，初步实现声呐信号与氧枪枪位控制联动运行，提升了氧枪控制的智能程度，但由于算法不够完善，氧枪控制始终不够完美。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供的一种操作标准化、可降低劳动强度的。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转炉冶炼自动智能控制系统，其特征在于：包括以下模块，转炉静态温度计算模型模块，转炉造渣料量和温度模型的匹配计算模块，转炉造渣料料种和成分参数的设置模块，转炉自动、手动加料步骤、料批、料量动态调整模块，氧枪枪位固定模式、动态模式等动态调整模块，氧气流量固定模式、动态模式等动态调整模块，副枪测试固定模式、动态模式调整模块，过程降温料计算、设置模块，过程后补救窜枪化渣模块、过程后升温、拉碳计算、判断提枪时机模块，过程温度、碳含量实时预测模块，补吹阶段炉内碳含量、实时温度预测动态模型模块，底吹系统监控模块和转炉吹炼重要参数实时预警模块。

本发明的有益效果是：本发明该系统创新性地解决了氧枪动态控制和动态拉碳等相关行业难题，实现了氧枪、加料、副枪等系统的科学、联动配合，在转炉各个参数控制方面效果理想，转炉操作智能化、标准化程度大大提高，各项指标也有大幅度改善。

转炉自动化炼钢智能控制系统使转炉冶炼操作实现了从”人为操控“到”智能控制“质的飞跃，弥补了操作工过程判断的随机性，提高了转炉终点碳温命中率和标准化程度，降低了职工操作强度，且丰富了转炉操作的趣味性，标志着板材炼钢厂转炉自动化炼钢工艺达到了新高度、体现出炼钢厂转炉操作综合管理水平达到了新层次。

附图说明

图1为使用本发明系统转炉和未使用本发明系统转炉普通钢脱磷率对比图。

图2为使用本发明系统转炉和未使用本发明系统转炉普通钢脱磷率对比图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例进行详细描述。