[发明专利]一种深冲用冷轧基料的炼钢工艺

权利要求书

1.一种深冲用冷轧基料的炼钢工艺，其特征在于，包括：

加料过程，通过行车吊运将生铁倒入炼钢炉的溶池内，在这个过程中，根据生铁的种类和总量来确定生铁中的硫含量、磷含量以及杂质含量，提前计算好所需要的脱硫剂、脱磷剂、去除剂以及造渣剂的量；

造渣过程，通过造渣剂加入装置将预先计算并准备好的造渣剂加入所述炼钢炉的溶池内，使造渣剂与所述溶池内的生铁进行反应，形成熔渣和钢水，反应后利用第一检测装置对钢水的硫含量和磷含量进行检测，将检测到的硫含量和磷含量之和与预先确定好的硫含量和磷含量之和进行比较，以此确定造渣是否充分，若造渣不充分，将硫磷含量差值与硫磷含量差值区间矩阵△SP0中的参数区间进行匹配以确定需要再次加入的造渣剂的量，确认造渣充分后，将检测到的硫含量与预设硫含量矩阵S0中的参数进行比较以确定需要加入脱硫剂的量，将检测到的磷含量与预设磷含量矩阵P0中的参数进行比较以确定需要加入脱磷剂的量，通过加料装置加入脱硫剂和脱磷剂分别对钢水中的硫含量和磷含量进行调节，以使钢水中的硫含量和磷含量符合预设条件；

吹炼过程，通过炉底喷嘴将氧气吹入所述炼钢炉的溶池内，利用碱度测量仪对熔渣的碱度进行测量，将实时碱度指数与预设碱度指数区间矩阵J0中的参数区间进行匹配以确定需要吹入氧气的量，通过控制吹入氧气的总量调节所述熔渣的碱度，以使熔渣的碱度符合预设条件；

出钢过程，将钢水经过第一中间包进入钢水包，得到纯净钢水，在这个过程中，利用第二检测装置对所述炼钢炉内剩余钢水和熔渣的含量进行测量，利用第三检测装置对所述第一中间包内钢水和熔渣的含量进行测量，将炼钢炉内剩余钢水含量和熔渣含量的比值与预设炼钢炉钢水熔渣比值矩阵Ba0中的参数进行比较以确定第一挡渣塞的过滤速度，将第一中间包内钢水含量和熔渣含量的比值与第一中间包钢水熔渣标准比值区间矩阵Bb0中的参数区间进行匹配以确定第二挡渣塞的过滤网密度，通过控制第一挡渣塞来过滤钢水并对炼钢炉中剩余钢水进入第一中间包的速度进行调节，通过控制第二挡渣塞再次过滤第一中间包中的钢水，再次过滤后进入钢水包得到纯净钢水；

吹氩过程，通过吹氩装置往所述钢水包内吹入氩气，根据所述加料过程中的生铁中杂质的含量通过加料装置加入预先配比好的去除剂，使去除剂与杂质进行反应以降低钢水包内纯净钢水中的杂质含量，反应结束后利用杂质检测仪对钢水包内的纯净钢水的杂质含量进行检测，若检测到的杂质含量大于杂质标准含量，将杂质含量与标准杂质含量之间的差值与杂质含量差值区间矩阵△Z0中的参数区间进行匹配以确定加入去除剂的量，通过加料装置再次加入去除剂以使杂质含量符合预设条件，再次加入去除剂进行反应后利用气泡密度检测仪对纯净钢水的气泡密度进行检测，将实时气泡密度与预设气泡密度进行比较，若实时气泡密度大于预设气泡密度，将剩余氧气量的理论值与预设剩余氧气量矩阵△My0中参数进行比较以确定吹入氩气的量和速度，通过控制吹氩装置吹入氩气的总量和速度来调节纯净钢水的气泡密度，以使纯净钢水的气泡密度符合预设条件；

连铸过程：将钢水包中的纯净钢水经过第二中间包后浇入连续铸钢机内，冷却，切割，得到连铸胚，然后，将连铸坯送往轧钢车间；

第一检测装置对钢水的硫含量和磷含量进行检测，工作过程中，通过取样装置将需要检测的钢水放入第一检测装置中，第一检测装置中内置检测仪用以检测钢水含量并分析出成分；第二检测装置对炼钢炉1内剩余钢水和熔渣的含量进行测量，工作过程中，将第二检测装置中的金属丝插入炼钢炉1内，根据金属丝的移动轨迹计算出炼钢炉1内剩余钢水和熔渣的含量；第三检测装置对第一中间包2内钢水和熔渣的含量进行测量，工作过程中，将第三检测装置中的金属丝插入第一中间包2内，根据金属丝的移动轨迹计算出第一中间包2内钢水和熔渣的含量；

所述炉底喷嘴设置有第一控制阀，用以控制吹入氧气的总量和速度；

所述吹氩装置设置有第二控制阀，用以控制吹入氩气的总量和速度；

所述吹炼过程中，所述碱度测量仪测得的实时碱度指数为J；

所述碱度测量仪设置有预设碱度指数区间矩阵J0(J1,J2,J3,J4),其中J1表示预设第一碱度指数区间,J2表示预设第二碱度指数区间,J3表示预设第三碱度指数区间,J4表示预设第四碱度指数区间，所述各区间数值范围不重叠；

所述吹氩装置包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有氧气加量矩阵My(My1,My2,My3,My4),其中My1表示氧气第一加量,My2表示氧气第二加量,My3表示氧气第三加量,My4表示氧气第四加量；

PLC控制板还设置有氩气加量矩阵my(my1,my2,my3,my4),其中my1表示氩气第一加量,my2表示氩气第二加量,my3表示氩气第三加量,my4表示氩气第四加量；

PLC控制板还设置有吹入氩气速度矩阵Vx0(Vx1,Vx2,Vx3,Vx4),其中Vx1表示第一吹氩速度,Vx2表示第二吹氩速度,Vx3表示第三吹氩速度,Vx4表示第四吹氩速度；

PLC控制板还设置有预设剩余氧气量矩阵△My0（△My01,△My02,△My03,△My04）,其中△My01表示预设氧气第一剩余量,△My02预设氧气第二剩余量,△My03预设氧气第三剩余量,△My04预设氧气第四剩余量;

若实时碱度指数J在预设第一碱度指数区间J1范围内，调节第一控制阀吹入氧气以对熔渣的碱度进行调节，吹入氧气的量为氧气第一加量My1，若实时碱度指数J在预设第二碱度指数区间J2范围内，调节第一控制阀吹入氧气以对熔渣的碱度进行调节，吹入氧气的量为氧气第二加量My2，若实时碱度指数J在预设第三碱度指数区间J3范围内，调节第一控制阀吹入氧气以对熔渣的碱度进行调节，吹入氧气的量为氧气第三加量My3，若实时碱度指数J在预设第四碱度指数区间J4范围内，调节第一控制阀吹入氧气以对熔渣的碱度进行调节，吹入氧气的量为氧气第四加量My4；

当炉底喷嘴向炼钢炉内吹入氧气第i加量Myi的氧气以使吹入的氧气与熔渣进行反应时，i=1,2,3,4，计算反应后剩余的氧气量的理论值△Myi，计算公式如下：

ΔMyi=Myi-γ×Oyi；

其中，Oyi表示加入氧气加量矩阵My中的任一参数对应的氧气加量参与反应实际消耗掉的氧气量，r表示氧气差值系数；

所述气泡密度检测仪设置有预设气泡密度ρ0，当再次加入去除剂进行反应后，所述气泡密度检测仪检测纯净钢水的实际气泡密度ρ，并将ρ与ρ0进行比较：

若实时气泡密度ρ＞预设气泡密度ρ0，获取剩余氧气量的理论值△Myi，若△Myi=△My01，调节第二控制阀吹入my1量的氩气以对纯净钢水的气泡密度进行调节，吹入氩气的速度为第一吹氩速度Vx1，若△Myi=预设氧气第二剩余量△My02，调节第二控制阀吹入my2量的氩气以对纯净钢水的气泡密度进行调节，吹入氩气的速度为第二吹氩速度Vx2，若△Myi=预设氧气第三剩余量△My03，调节第二控制阀吹入my3量的氩气以对纯净钢水的气泡密度进行调节，吹入氩气的速度为第三吹氩速度Vx3，若△Myi=预设氧气第四剩余量△My04，调节第二控制阀吹入my4量的氩气以对纯净钢水的气泡密度进行调节，吹入氩气的速度为第四吹氩速度Vx4；

若实时气泡密度ρ≤预设气泡密度ρ0，则所述纯净钢水的气泡密度符合预设条件，不通氩气；

所述吹氩过程中，所述加料装置包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有去除剂加量矩阵mq(mq1,mq2,mq3,mq4),其中mq1表示去除剂第一加量,mq2表示去除剂第二加量,mq3表示去除剂第三加量,mq4表示去除剂第四加量；

PLC控制板还设置有杂质含量差值区间矩阵△Z0(△Z1,△Z2,△Z3,△Z4),其中△Z1表示杂质含量第一差值区间，△Z2表示杂质含量第二差值区间,△Z3表示杂质含量第三差值区间,△Z4表示杂质含量第四差值区间；

所述杂质检测仪设置有杂质标准含量Z0,所述杂质检测仪测得的杂质含量为Z；

若杂质含量Z＞杂质标准含量Z0，计算杂质含量差值△Z，△Z=Z0-Z，若杂质含量差值△Z在杂质含量第一差值区间△Z1范围内，通过加料装置加入mq1量的去除剂对纯净钢水中的杂质含量进行调节，若杂质含量差值△Z在杂质含量第二差值区间△Z2范围内，通过加料装置加入mq2量的去除剂对纯净钢水中的杂质含量进行调节，若杂质含量差值△Z在杂质含量第三差值区间△Z3范围内，通过加料装置加入mq3量的去除剂对纯净钢水中的杂质含量进行调节，若杂质含量差值△Z在杂质含量第四差值区间△Z4范围内，通过加料装置加入mq4量的去除剂对纯净钢水中的杂质含量进行调节；

若杂质含量Z≤杂质标准含量Z0，则说明纯净钢水中的杂质含量符合预设条件，不加去除剂；

所述加料过程中预先确定好的的磷含量与硫含量之和为Msp；

所述第一检测装置检测到的硫含量为S，磷含量为P，用以计算检测到的硫含量与磷含量之和msp,计算公式如下：

msp=S+P；

所述造渣剂加入装置包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有硫磷含量差值区间矩阵△SP0(△SP1,△SP2,△SP3,△SP4),其中△SP1表示硫磷含量第一差值区间,△SP2硫磷含量第二差值区间,△SP3硫磷含量第三差值区间,△SP4硫磷含量第四差值区间，所述各区间数值范围不重叠；

PLC控制板还设置有造渣剂加量矩阵Mz(Mz1,Mz2,Mz3,Mz4),其中Mz1表示造渣剂第一加量,Mz2表示造渣剂第二加量,Mz3表示造渣剂第三加量,Mz4表示造渣剂第四加量；

若msp＜Msp,计算硫磷含量差值△SP，△SP=Msp-msp，若△SP在硫磷含量第一差值区间△SP1范围内，通过造渣剂加入装置往所述溶池内加入Mz1量的造渣剂以使造渣充分，若△SP在硫磷含量第二差值区间△SP2范围内，通过造渣剂加入装置往所述溶池内加入Mz2量的造渣剂以使造渣充分，若△SP在硫磷含量第三差值区间△SP3范围内，通过造渣剂加入装置往所述溶池内加入Mz3量的造渣剂以使造渣充分，若△SP在硫磷含量第四差值区间△SP4范围内，通过造渣剂加入装置往所述溶池内加入Mz4量的造渣剂以使造渣充分；

若msp≥Msp，则说明造渣充分，无需再次加入造渣剂；

所述出钢过程中，所述第一挡渣塞包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有钢水过滤速度矩阵Vg0(Vg1,Vg2,Vg3,Vg4),其中Vg1表示钢水第一过滤速度,Vg2表示钢水第二过滤速度,Vg3表示钢水第三过滤速度,Vg4表示钢水第四过滤速度；

所述第二检测装置包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有预设炼钢炉钢水熔渣比值矩阵Ba0（Ba1,Ba2,Ba3,Ba4）,其中Ba1表示预设炼钢炉第一钢水熔渣比值,Ba2表示预设炼钢炉第二钢水熔渣比值,Ba3表示预设炼钢炉第三钢水熔渣比值,Ba4表示预设炼钢炉第四钢水熔渣比值；

所述第二检测装置测得的炼钢炉内剩余的钢水含量为ga，测得的炼钢炉内剩余的熔渣含量为ra，用以计算所述炼钢炉剩余钢水含量与熔渣含量的比值Ba，计算公式如下：

Ba=ga/ra；

若Ba=预设炼钢炉第一钢水熔渣比值Ba1,调节第一挡渣塞的过滤速度为Vg1以控制所述第一中间包中的钢水含量，若Ba=预设炼钢炉第二钢水熔渣比值Ba2,调节第一挡渣塞的过滤速度为Vg2以控制所述第一中间包中的钢水含量，若Ba=预设炼钢炉第三钢水熔渣比值Ba3,调节第一挡渣塞的过滤速度为Vg3以控制所述第一中间包中的钢水含量，若Ba=预设炼钢炉第四钢水熔渣比值Ba4,调节第一挡渣塞的过滤速度为Vg4以来控制所述第一中间包中的钢水含量；

所述出钢过程中，所述第二挡渣塞包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有过滤网密度矩阵W0(W1,W2,W3,W4),其中W1表示过滤网第一密度,W2表示过滤网第二密度,W3表示过滤网第三密度,W4表示过滤网第四密度，W1＜W2＜W3＜W4；

所述第三检测装置包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板设置有第一中间包钢水熔渣标准比值区间矩阵Bb0（Bb1,Bb2,Bb3,Bb4）,其中Bb1表示第一中间包钢水熔渣第一标准比值区间,Bb2表示第一中间包钢水熔渣第二标准比值区间,Bb3表示第一中间包钢水熔渣第三标准比值区间,Bb4表示第一中间包钢水熔渣第四标准比值区间，所述各区间数值范围不重叠；

所述第三检测装置测得的第一中间包内的钢水含量为gb，测得的第一中间包内的熔渣含量为rb，用以计算所述第一中间包内钢水含量与熔渣含量的比值Bb,计算公式如下：

Bb=gb/rb；

若Bb在第一中间包钢水熔渣第一标准比值Bb1区间内，调节第二挡渣塞的过滤网密度为W1以过滤第一中间包中的熔渣，若Bb在第一中间包钢水熔渣第二标准比值Bb2区间内，调节第二挡渣塞的过滤网密度为W2以过滤第一中间包中的熔渣，若Bb在第一中间包钢水熔渣第三标准比值Bb3区间内，调节第二挡渣塞的过滤网密度为W3以过滤第一中间包中的熔渣，若Bb在第一中间包钢水熔渣第四标准比值Bb4区间内，调节第二挡渣塞的过滤网密度为W4以过滤第一中间包中的熔渣；

所述第一检测装置包括一控制模块，其为PLC控制板，PLC控制板还设置有预设硫含量矩阵S0(S1,S2,S3,S4),其中S1表示第一硫含量,S2表示第二硫含量,S3表示第三硫含量,S4表示第四硫含量，S1＜S2＜S3＜S4；

PLC控制板还设置有预设磷含量矩阵P0(P1,P2,P3,P4),其中P1表示速第一磷含量,P2表示第二磷含量,P3表示第三磷含量,P4表示第四磷含量,P1＜P2＜P3＜P4；

PLC控制板还设置有脱硫剂加量矩阵Ms(Ms1,Ms2,Ms3,Ms4),其中Ms1表示脱硫剂第一加量,Ms2表示脱硫剂第二加量,Ms3表示脱硫剂第三加量,Ms4表示脱硫剂第四加量；

PLC控制板还设置有脱磷剂加量矩阵Mp(Mp1,Mp2,Mp3,Mp4),其中Mp1表示脱磷剂第一加量,Mp2表示脱磷剂第二加量,Mp3表示脱磷剂第三加量,Mp4表示脱磷剂第四加量；

若硫含量S=第一硫含量S1，通过加料装置往所述溶池内加入Ms1量的脱硫剂对钢水中的硫含量进行调节，若硫含量S=第二硫含量S2，通过加料装置往所述溶池内加入Ms2量的脱硫剂对钢水中的硫含量进行调节，若硫含量S=第三硫含量S3，通过加料装置往所述溶池内加入Ms3量的脱硫剂对钢水中的硫含量进行调节，若硫含量S=第四硫含量S4，通过加料装置往所述溶池内加入Ms4量的脱硫剂对钢水中的硫含量进行调节；

若磷含量P=第一磷含量P1，通过加料装置往所述溶池内加入Mp1量的脱磷剂对钢水中的磷含量进行调节，若磷含量P=第二磷含量P2，通过加料装置往所述溶池内加入Mp2量的脱磷剂对钢水中的磷含量进行调节，若磷含量P=第三磷含量P3，通过加料装置往所述溶池内加入Mp3量的脱磷剂对钢水中的磷含量进行调节，若磷含量P=第四磷含量P4，通过加料装置往所述溶池内加入Mp4量的脱磷剂对钢水中的磷含量进行调节。