[发明专利]一种大数据环境下的炼钢多工序温度协调控制系统及方法

说明书

一种大数据环境下的炼钢多工序温度协调控制系统及方法，属于炼钢自动控制领域。解决满足连铸过热度条件的同时降低转炉出钢温度的问题。本发明提出的炼钢多工序温度协调控制方法，用尽可能低的转炉出钢温度满足连铸工序的过热度要求，对比现有的提高转炉出钢温度来保证连铸过热度的方法，可以降低转炉出钢温度，减少氧气消耗、减少降温料消耗、减少钢水含氧量、减少钢水回磷，从而降低转炉工序的成本，改善钢水质量，并提高从炼钢、精炼、连铸多工序的温度协调控制水平。

技术领域

本发明属于炼钢自动化领域，涉及炼钢连铸多工序温度协调控制方法，尤其涉及在大数据环境下的炼钢多工序过程数据采集、存储、检索，以及参考炉次选择和转炉出钢温度、精练到站温度、精炼结束温度、钢水开浇温度控制方法。

背景技术

随着钢铁工业技术的不断发展，冶金过程单体技术的日趋成熟，进一步提高生产水平，降低成本，增强竞争力，对炼钢-连铸生产过程中的钢水温度控制水平提出了更苛刻的要求，钢水温度必须控制在一个较窄的范围内，方能适应高效连铸生产的要求，因此在现代连铸生产中，稳定钢水温度条件是稳定连铸生产的保证，合适的钢水过热度是获得优质铸坯的重要条件，而钢水温度的全程有效控制是保证生产节奏通畅有序的关键。因而提高从转炉出钢到炉外精炼，以及连铸回转台的全流程钢包内钢水温度控制操作水平，做好连铸前钢水温度条件的准备是体现上述技术思想的重要方面。现代炼钢-连铸生产中，影响钢水温度变化的过程按照时间顺序分为转炉冶炼过程、转炉出钢过程、钢包运输镇静过程、钢包精炼过程、钢水浇铸过程，上一过程的温度水平直接影响后续过程的温降条件，必须全过程协调控制，才能保证满足连铸过热度条件的同时降低转炉出钢温度，从而降低炼钢生产成本。

发明内容

本发明提供一种大数据环境下的炼钢多工序温度协调控制系统及方法，利用大数据环境下实时海量数据的存储与检索能力，实时采集存储转炉冶炼过程、转炉出钢过程、钢包运输镇静过程、钢包精炼过程、钢水浇铸过程的生产数据，通过快速检索参考炉次生产数据为模型预报下一炉次的转炉出钢温度、精练到站温度、精炼结束温度、钢水开浇温度提供基础信息。

一种大数据环境下的炼钢多工序温度协调控制系统，包括炼钢过程数据采集模块、大数据存储平台、参考炉次搜索模块、大数据查询模块、炼钢过程温度计算模块、温度设定模块；其中炼钢过程数据采集模块采集数据存储到大数据存储平台；参考炉次搜索模块、大数据查询模块通过大数据存储平台进行数据搜索、查询；炼钢过程温度计算模块通过大数据查询模块查询到的数据进行计算；温度设定模块根据炼钢过程温度计算模块计算结果进行设定控制。

所述的炼钢过程数据采集模块采集转炉冶炼过程信息、转炉出钢过程信息、钢包运输镇静过程信息、钢包精炼过程信息、钢水浇铸过程信息的实时数据。

所述的参考炉次搜索模块根据钢种信息在大数据平台搜索该钢种的历史最优炉次作为参考炉次。所述的最优参考炉次是在检索出的历史炉次数据中查找满足过热度偏差最小，且精炼过程废钢加入量最小、转炉出钢温度最低的炉次。

所述的大数据查询模块从大数据平台查询参考炉次的转炉冶炼过程信息、转炉出钢过程信息、钢包运输镇静过程信息、钢包精炼过程信息、钢水浇铸过程信息，以及本炉次的钢包信息。

所述的炼钢过程温度计算模块包括：转炉出钢温度计算模型、精炼到站温度计算模型、精炼结束温度计算模型、大包开浇温度计算模型。

所述的转炉出钢温度计算模型利用参考炉的转炉冶炼过程信息计算本炉次的转炉出钢温度。

所述的精炼到站温度计算模型利用参考炉的转炉出钢过程信息、参考炉的钢包信息、本炉的钢包信息，以及计算得到的转炉出钢温度计算本炉次的精炼到站温度。

所述的精炼结束温度计算模型利用参考炉的精炼过程信息、参考炉的钢包信息、本炉的钢包信息，以及计算得到的精炼到站温度计算本炉次的精炼结束温度。