一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107765550A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710963721.6(22)申请日2017.10.17(71)申请人安徽工业大学地址243002安徽省马鞍山市花山区湖东路59号(72)发明人朱正海刘在春胡盛凯韩振超王建军周俐常立忠(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人蒋海军(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)G05D23/32(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法(57)摘要本发明公开了一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，属于冶金领域。本发明基于射频识别技术，在钢包运行的各位置安装读卡器，并在钢包外表面的前后左右安装多个电子标签，当钢包位置发生移动，读卡器对钢包进行识别，基于钢包位置及初始钢包温度等信息，采用自制算法来计算钢包的温度，根据不同钢包温度得到出钢时钢水的温度损失，再动态调节转炉冶炼终点钢水温度以平衡温度损失，最终获得稳定的钢包内钢水的出钢温度。本发明克服现有技术中难以稳定钢水出钢温度、影响生产稳定性的不足，可以稳定钢水的出钢温度，保证生产节奏的稳定，为后序的连续浇铸获得稳定的浇铸温度，保证铸坯质量的稳定性。CN107765550ACN107765550A权利要求书1/2页1.一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤一、在钢包(1)和行车轨道上安装电子标签(2)，在钢包(1)运行的各个工位和行车(3)上安装读卡器；步骤二、钢包(1)运行时，通过读卡器对电子标签(2)的识别实现对钢包(1)的自动定位；步骤三、根据钢包(1)的定位信息和钢水状态，建立钢包(1)的温度预测模型，计算钢包(1)的热状态；步骤四、根据钢包(1)的热状态，计算转炉冶炼终点钢水出钢温度。2.根据权利要求1所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：步骤三中钢包(1)的温度预测模型如下：其中ρ为材料的密度，kg/m3；c为材料热容，W/(kg℃)；T为钢包(1)实时温度，℃；t为钢包(1)运行时间，s；λ为材料的导热系数，W/(m℃)；r为钢包(1)半径，m；z为钢包(1)高度，m。3.根据权利要求2所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：钢包(1)温度预测模型的边界条件为：在钢包(1)内部，取第一类边界条件：T|Γ＝Tw；其中Γ为物体边界；Tw为钢包(1)的已知壁面温度，℃；在钢包(1)外表面取第三类边界条件：其中λ为材料的导热系数，W/(m℃)；T为钢包(1)实时温度，℃；Tf为环境温度，℃；h为综合换热系数，W/(m2℃)；n为边界面的法线方向。4.根据权利要求3所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：步骤四中转炉冶炼终点钢水出钢温度计算模型如下：T终＝Tall+TL+T热+TAr+TLF+TRH+T4T出＝TL+T热+TAr+TLF+TRH+T4其中T终为转炉冶炼终点钢水温度，℃；T出为钢包(1)内钢水的出钢温度，℃；Tall为合金化工序钢包(1)温降，℃；TL为某钢种的液相线温度，℃；T热为某钢种浇注需要的过热度温度，℃；TAr为吹Ar处理工序钢包(1)温降，℃；TLF为LF精炼工序钢包(1)温降，℃；TRH为RH精炼工序钢包(1)温降，℃；T4为钢包(1)调运过程温降，℃。5.根据权利要求4所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：TAr＝x1t1；TLF＝x2t2；TRH＝x3t3；T4＝x4t4；其中x1表示吹Ar处理温降系数，t1表示吹Ar处理时间；x2表示LF精炼处理温降系数，t2表示LF精炼处理时间；x3表示RH精炼处理温降系数，t3表示RH精炼处理时间；x4表示钢包(1)调运过程温降系数，t4表示钢包(1)调运时间。6.根据权利要求1所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：钢包(1)上共设有至少4个电子标签(2)，多个电子标签(2)均匀间隔对称设于钢包(1)表面。2CN107765550A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：电子标签(2)的高度位于钢包(1)高度的1/3～2/3处。8.根据权利要求7所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：电子标签(2)的高度位于钢包(1)高度的2/3处。9.根据权利要求1～8任一项所述的一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，其特征在于：电子标签(2)采用耐高温材料封装而成，该耐高温材料包括以下质量百分比的组分：1.0～4.0％的ZrO，5～20％的SiO2，70～8