[发明专利]一种炼钢-连铸界面衔接节能方法及系统

说明书

本发明公开了一种炼钢‑连铸界面衔接节能方法及系统，该方法通过获取炼钢流程各阶段的运行数据，建立传搁阶段温降模型，并基于传搁阶段温降模型以及节能目标函数，获得转炉阶段和LF精炼炉阶段的最佳温度差，最后根据转炉阶段和LF精炼炉阶段中的操作量与温度升降匹配关系，使用强化学习方法获得炼钢流程的最优操作量组合，解决了现有技术由于没有综合考虑工序内部反应与炼钢流程之间的衔接关系，导致无法达到流程的最优衔接节能效果的技术问题，通过定义整个炼钢流程的序参量—温度，并利用炼钢‑连铸流程各阶段温度变化值最小获得炼钢流程能耗衔接最小，有效地将炼钢流程中的工序和界面衔接起来，综合考虑了工序内部反应与炼钢流程之间的衔接关系。

技术领域

本发明涉及炼钢节能技术领域，特别涉及一种炼钢-连铸界面衔接节能方法及系统。

背景技术

炼钢厂炼钢-连铸是一个间歇性出钢水、周期性加料和周期性出钢坯过程，在高温、高压、高尘等恶劣环境下发生复杂物理化学反应的生产过程，具有大时滞、强耦合、强非线性等特点。“界面”是相对钢铁生产流程中烧结、炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧等独立的生产工序而言，链接两相邻工序的衔接部分，随着“高效率、低成本洁净钢平台集成技术”和钢铁工业“智能制造”的提出，炼钢生产过程的动态运行及其效率和稳定性越来越重要

在炼钢厂的相关研究中，单体工序的研究已经比较成熟，工序内部节能及工艺优化已经得到充分发展，尤其是自动化技术的引入和规范化的管理，使单体工序已经趋于标准化生产，单体工序内部的工艺优化和节能潜力接近饱和。而炼钢-连铸界面技术方面的研究相对比较有限，主要是以满足生产过程的基本需求为目标，研究炼钢厂整体工序衔接节能的问题，尚缺乏以整个生产过程的“动态-有序-协同-稳定”为目标的研究，尤其是针对炼钢厂动态运行时的相关研究还处于前期。

具体地，现有炼钢-连铸界面研究主要分为单体工序的优化控制、钢包的热状态管理、转炉连铸生产排程动态调度，均从单体工序或者装置间衔接的角度进行优化。如以下专利：

CN102323755A一种炼钢车间钢水加工节奏的控制方法

申请号CN201110233365.5 申请日2011.08.15

申请公布号CN102323755A 申请公布日2012.01.18

该专利提出了一种炼钢车间钢水加工节奏的控制方法。通过考虑实际生产中的工艺约束，以降低钢水热能损失量为指标，得到炼钢车间钢水加工节奏控制工艺。该专利从机器设备调度的角度进行控制，使生产准时化，降低断浇次数，提高生产设备利用率，可在短时间内根据新的生产环境产生新的生产方案，应对突发事故，从而实现对钢水动态加工节奏的控制。

但该专利仅从设备动态调度考虑，减少钢水在工序间的等待，减少钢水热量损失，达到节能降耗，没有综合考虑工序内部反应与炼钢流程之间的衔接关系，无法达到流程的最优衔接节能效果。

CN102880939A一种炼钢厂钢包精细化管理方法

申请号CN201210358323.9 申请日2012.09.20

申请公布号CN102880939A 申请公布日2013.01.16

该专利提出了一种炼钢厂钢包精细化管理方法。通过在钢包周转过程中动态维护总体信息、能耗相关信息和安全相关信息，为进行精确的温度补偿提供依据，为进行安全的投用钢包提供决策，进而提高炼钢厂钢包的精细化管理水平。该专利实现钢包的精细化管理，从而减少钢包的空包保温时间，节约煤气用量，精确控制钢水温度，稳定浇注温度，实现恒拉速浇注，改善铸坯质量。

该专利虽然通过对钢包的精细化管理，为进行精确的温度补偿提供依据，但是仅考虑钢包对钢水运转过程中的温度损失，无法与工序装置协同优化，不能实现炼钢-连铸过程最优控制。