[发明专利]一种转炉冶炼自动控制的方法

说明书

本发明公开了一种转炉冶炼自动控制的方法，包括转炉冶炼前的合金辅料计算模型、氧枪枪位和氧压控制模型、热平衡计算模型和火焰分析模型，所述控制方法具体包括以下步骤：步骤一，合金辅料计算模型：模型根据炼钢物流数据包括铁水重量、成分、温度和废钢种类、重量、成分来计算合金和辅料所需加入的重量，整个冶炼过程中辅料根据冶炼阶段和生产情况共需加入6批料。本发明通过精确的热平衡计算与合金辅料计算模型，可以代替人工经验来完成各种合金、辅料加入量的计算，节省各类合金、辅料2%以上；代替人工完成氧枪枪位和氧压的控制，减少因操作工经验不足导致频繁跳枪、溅渣、喷溅等异常情况发生，稳定生产节奏，缩短冶炼周期。

技术领域

本发明涉及转炉冶炼技术领域，更具体地说，特别涉及一种转炉冶炼自动控制的方法。

背景技术

转炉冶炼的主要目的是通过通入氧气、加入合金(硅锰合金、硅铁合金) 和辅料(石灰、轻烧白云石等)，通过各类化学反应降低碳、硅、锰等元素的含量来完成铁水成分调整，同时控制钢水温度。成分调整和铁水温度受到铁水成分、温度、重量和废钢种类、重量等多种因素的影响；其中的计算过程需要人工录入多种外部数据，计算过程复杂而精细；冶炼过程中需要经验丰富的操作工根据转炉火焰的形状、大小和亮度来判断炉内冶炼状态和冶炼阶段完成氧枪枪位的控制并根据实际生产情况择机投放合金和辅料。

实际生产中，现场操作工既要根据实时冶炼情况完成氧枪枪位调整、摇炉、溅渣护炉等操作，又要在合适的时机添加辅料与合金，多项工作同时进行分散了操作工的精力。枪位调整依靠操作工凭借丰富的生产经验来完成控制，合金加入量也是凭借操作工的生产经验在上一炉加入量的基础上对各种硅锰、硅铁合金加加减减，均无法对氧枪枪位和合金加入量完成精确控制，为此我们提出了一种转炉冶炼自动控制的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉冶炼自动控制的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种转炉冶炼自动控制的方法，包括转炉冶炼前的合金辅料计算模型、氧枪枪位和氧压控制模型、热平衡计算模型和火焰分析模型，所述控制方法具体包括以下步骤：

步骤一，合金辅料计算模型：模型根据炼钢物流数据包括铁水重量、成分、温度和废钢种类、重量、成分来计算合金和辅料所需加入的重量，整个冶炼过程中辅料根据冶炼阶段和生产情况共需加入6批料，废钢加入后开始准备第一批辅料，铁水加入后模型完成合金与第一批辅料的精确计算并控制上料阀完成辅料的计量；该模型在不同生产阶段根据枪位、氧压等信号自动控制下料阀开启，完成合金辅料的下料控制，石灰加入量模型计算公式为：

其中，G_Cao：所需加入石灰总重量，为降低成本，石灰加入量会小于计算值并用石灰石按照一定比例替代石灰；R_pH：铁水碱度，一般为2.6-2.8；ω_Si：铁水中硅含量；ω_CaO：石灰中CaO含量，92％左右；λ_CaO：Cao吸收率， 90％左右；G_Fe：铁水总重量；

为降低成本，石灰石加入一定量后会使用石灰石来代替石灰，石灰石加入量计算公式为：

G_石灰石＝1.5(G_总量-G_{计划加入量})

其中，G_石灰石：所需加入石灰石总重量；G_总量：所需加入石灰总重量； G_{计划加入量}：计划加入石灰重量；