[发明专利]基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置，所述控制装置包括L2参考炉次分组定义存储模块、L2炉次状态判定模块、L2数据收集模块、L2炉次组别判定模块、L2参考炉次数据提取模块、L2模型计算模块、L2生产控制模块、L1‑L2通信模块、L1转炉生产控制模块以及参考炉次数据存储模块；其中L1为基础自动化控制系统，通过PLC程序控制设备的运行；L2为指转炉过程控制系统，用于生产的过程控制；该方案实现转炉模型在计算过程中，按目标磷(P)、目标碳(C)以及炉次目标渣量的不同进行分组，并按照分组进行控制，提高转炉终点碳和温度的命中率。

技术领域

本发明涉及一种控制装置，具体涉及基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置，属于转炉冶炼技术领域。

背景技术

转炉静态模型主要是根据初始铁水的成分、温度等属性以及加入的废钢量和钢水目标成分、温度等，计算本炉次需要加入的辅料、总吹氧量、矿石等，作为转炉炼钢自动的依据。在冶炼过程中，不同钢种的升温系数、脱碳系数差异存在差异，导致终点的命中率无法得到较大的提高。传统的根据碳含量分组的方式是基于碱度计算渣量的前提，无法适应磷、渣中氧化镁的变化。目前基于渣碱度计算的转炉模型仍可以采用终点碳的分组方式，但随着控制模型引入磷平衡计算的方法，这一钢种分组方式无法满足。磷平衡计算的引入更好地适应了铁水和钢种磷的变化，目前已成为控制模型的主流(新日铁2005年、霍戈文等)，配套的钢种分组亦发生了很大的变化，不再单靠钢种终点碳含量进行分组，同时产生不同的钢种组别的计算模型也差异很大。如何对参考炉次根据钢种以及铁水情况进行合理分组，以适应铁水和钢种磷的变化，提高转炉终点碳和温度的命中率，对转炉炼钢具有重要的意义。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置，该方案实现转炉模型在计算过程中，按目标磷(P)、目标碳(C)以及炉次目标渣量的不同进行分组，并按照分组进行控制，提高转炉终点碳和温度的命中率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置，其特征在于，所述控制装置包括L2参考炉次分组定义存储模块、L2炉次状态判定模块、L2数据收集模块、L2炉次组别判定模块、L2参考炉次数据提取模块、L2模型计算模块、L2生产控制模块、L1-L2通信模块、L1转炉生产控制模块以及参考炉次数据存储模块；其中L1为基础自动化控制系统，通过PLC程序控制设备的运行；L2为指转炉过程控制系统，用于生产的过程控制；所述L2参考炉次分组定义存储模块：用于定义参考炉次分组的方式；所述L2炉次状态判定模块：用于判定转炉当前的生产状态；所述L2数据收集模块：用于收集炉次生产的相关数据；所述L2炉次组别判定模块：用于根据目标成分、目标渣量判定炉次的组别；所述L2参考炉次数据提取模块：用于提取相同组别的历史炉次的数据作为本炉次模型计算的参考炉次，供L2模型计算模块计算使用，包括静态模型和动态模型的参考炉次；所述L2模型计算模块：用于炉次的模型计算，包括静态控制模型和动态控制模型；所述L2生产控制模块：用于L2的生产控制；所述L1-L2通信模块：用于L1、L2的通信；所述L1转炉生产控制模块：用于L1的生产控制；所述参考炉次数据存储模块：用于炉次结束后，收集并整理相关数据，作为后续炉次的参考炉次，并将数据存储在数据库中。

作为本发明的一种改进，所述控制方法如下：

(1)L2参考炉次分组定义存储模块定义参考炉次分组标准，并存储在L2数据库相关表中；

(2)转炉炉次开始后，L2炉次状态判定模块判断当前的炉次状态，根据不同的状态进行炉次组别判断、相应模型计算以及参考炉次数据收集整理并存入数据库；如果炉次状态符合静态模型计算的条件，转步骤(3)；如果炉次状态符合动态模型计算的条件，转步骤(5)；如果炉次结束状态，转步骤(10)；否则等待下一个炉次状态；

(3)L2参考炉次数据提取模块提取L2静态模型进行计算的参考炉次数据；