[发明专利]一种转炉出钢过程的控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种转炉出钢过程的控制系统，包括：钢包称重装置，用于将称取的钢包重量信息发送至控制器；转炉炉口监测装置，用于实时采集转炉炉口图像并发送至服务器；壁厚监测装置，用于检测转炉炉衬厚度并发送至服务器；服务器，用于计算获得钢包内钢水液位最深时对应的最佳转炉倾角与钢包重量的关系及钢水浸没出钢口的临界状态对应的极限转炉倾角与钢包重量的关系，并根据图像信息判断炉渣位置结合当前钢水余量，确定转炉当前角度；控制器，用于根据转炉当前角度调整转炉角度。本发明还公开了一种转炉出钢过程的控制方法。通过上述系统及方法避免了人工出钢过程中的随意性，测量准确率高，能够提高生产稳定性，提高钢水产量和质量。

技术领域

本发明涉及转炉炼钢架技术领域，更具体地说，涉及一种转炉出钢过程的控制系统，还涉及一种转炉出钢过程的控制方法。

背景技术

转炉炼钢是目前世界上主要的炼钢方式，其基本原理为高温铁水和氧气反应，温度上升，铁水中碳、磷等元素大大降低，生成高温钢水。

转炉炼钢涉及多种液态、颗粒原材料，同时其冶炼过程为高温多相反应，生产环境很恶劣，转炉工序的自动化和品质提升一直是钢铁冶金的重点。

目前，转炉冶炼过程引入了副枪、炉气分析等先进的检测技术，自动化程度大大提升，很多钢厂实现了一键式炼钢。但是在出钢领域，我国一直都是采用人工控制方式，通过人工观察炉内状况和钢流形态，控制转炉转动，完成出钢过程。转炉高温高粉尘的工作环境，导致人工控制危险性非常大。同时，人工观察不能精确了解和计算炉内信息，转炉角度的选择随意性很大，出钢过程夹渣的概率增加，很难将钢水出尽。

综上所述，如何有效地解决转炉出钢过程控制精度低影响生产效益等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种转炉出钢过程的控制系统，该转炉出钢过程的控制系统的结构设计可以有效地解决转炉出钢过程控制精度低影响生产效益的问题，本发明的第二个目的是提供一种转炉出钢过程的控制方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种转炉出钢过程的控制系统，包括：

钢包称重装置，用于称量钢包重量，并将称取的钢包重量信息发送至控制器；

转炉炉口监测装置，用于实时采集转炉炉口图像，并将图像信息发送至服务器；

壁厚监测装置，用于检测转炉炉衬厚度，并将炉衬信息发送至所述服务器；

服务器，用于根据钢包内钢水信息、所述炉衬信息及接收所述控制器发送的所述钢包重量信息，以计算获得钢包内钢水液位最深时对应的最佳转炉倾角与钢包重量的关系及钢水浸没出钢口的临界状态对应的极限转炉倾角与钢包重量的关系，并根据所述图像信息判断炉渣位置结合当前钢水余量，确定转炉当前角度；

控制器，用于根据所述服务器确定的所述转炉当前角度调整转炉角度。

优选地，上述转炉出钢过程的控制系统中，所述服务器用于在炉渣未到达警戒线时，增大转炉角度且保证转炉角度不大于所述极限转炉倾角直至炉渣达到警戒线，并将对应的角度确定为转炉当前角度；在转炉达到所述极限转炉倾角且炉渣仍未达到所述警戒线时，则以对应的最佳转炉倾角为转炉当前角度；所述警戒线为炉渣从炉口溢出的临界位置。

优选地，上述转炉出钢过程的控制系统中，所述控制器还用于将转炉信息、氧枪信息及料仓信息发送至所述服务器。

优选地，上述转炉出钢过程的控制系统中，所述钢水信息包括钢厂二级发送的铁水废钢装入量信息、铁水成分信息、钢种信息、钢水成分信息。