[发明专利]基于复吹转炉熔池动态脱碳速率的烟道风机控制方法

权利要求书

1.一种基于复吹转炉熔池动态脱碳速率的烟道风机控制方法，其特征是，所述方法将烟道风机抽风量与转炉熔池反应生成的气体量同步联动，使转炉吹炼全过程中烟气空气燃烧系数趋近于零，提高回收煤气的热值，通过计算熔池特征指数 B 来预测熔池脱碳速率E，进而得到烟气瞬时发生量，对烟道风机进行控制时，首先需要对熔池碳含量 D进行实测，所述熔池碳含量 D的波动范围为0.01％～0.50％，实测次数越多，风机的控制精度越高，操作按以下步骤进行：

a.收集复吹转炉设备参数、工艺参数、原辅料参数，建立多参数耦合数据库，收集的参数包括：顶吹氧气流量 Q_T；底吹气体流量 Q_B；钢水重量 W；氧枪喷孔直径 d；氧枪距离钢水页面高度 X；钢水熔池深度 L；氧枪的枪孔夹角ξ；氧枪的氧气射流出口线速度 v _氧；氧枪喷嘴前气体压力 P₀；氧枪出口处氧气的密度ρ_出；钢液体积 V _钢液；炉气温度 T _炉气；

b.计算顶吹搅拌强度ε_顶、底吹搅拌强度ε_底、氧枪冲击深度 h 和氧枪冲击面积 a：

ε_顶=0.0453×Q_T×d/(W×X)×v _氧×cosξ

ε_底=(28.5×Q_B×T/W)×lg(1+L/1.48)

h=34×P₀×d/（X）^1/2+3.8

a=0.25×π×(1.26×(ρ出/(ρ_钢×g))^1/6×(v _氧×d)^1/3×(X/z)^1/2)²

式中 g 为重力加速度；z 为常数；T 为绝对温度；ρ_钢为钢液密度；

c.计算不同参数耦合吹炼时的熔池动态特征指数 B：

B=(a×h/V _钢液)×((ε_顶+0.1×ε_底)/ε_顶) ；

d.对不同熔池动态特征指数 B 的吹炼时段的熔池碳含量进行测定，并计算对应的熔池脱碳速率：

E=（D _前-D _后）/（t _后-t _前）

式中，E 为熔池脱碳速率；D _前为前取样点碳含量；D _后为后取样点碳含量；t _后为后取样时间；t _前为前取样时间；

e.构建熔池脱碳速率 E 与熔池动态特征指数 B 之间的匹配关系数学模型 F：

采用曲线拟合方法获取熔池脱碳速率 E 随熔池动态特征指数 B 变化的曲线：

E = F（B）

f.在复吹转炉炼钢过程中，控制系统实时计算熔池动态特征指数 B，并根据熔池脱碳速率 E随熔池动态特征指数 B 变化的曲线得到对应的熔池脱碳速率 E 的预测值 E_预；

g.根据熔池脱碳速率 E 的预测值 E 预计算烟气瞬时发生量 I：

I=E_预×W×1000×22.4×T _炉气/(12×(25+273)) ；

h.控制系统根据烟气瞬时发生量，以转炉吹炼全过程烟气空气燃烧系数趋近零为目标对煤气回收系统烟道风机的转速进行实时调控。

2. 根据权利要求 1 所述的一种基于复吹转炉熔池动态脱碳速率的烟道风机控制方法，其特征是，所述曲线拟合方法为插值拟合法或多项式拟合法。