一种转炉底吹全自动控制系统及其控制方法.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(10)申请公布号CNCN103757174103757174A(43)申请公布日2014.04.30(21)申请号201310622190.6(22)申请日2013.11.30(71)申请人南京梅山冶金发展有限公司地址210039江苏省南京市雨花台区中华门外新建申请人上海梅山科技发展有限公司上海梅山钢铁股份有限公司(72)发明人梁明芹王绪国(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人顾进(51)Int.Cl.C21C5/34(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种转炉底吹全自动控制系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种转炉底吹全自动控制系统及控制方法，系统包括具有复吹功能的转炉，供应氩、氮气的阀站，控制阀站并带有HMI的PLC，二级控制系统，二级控制系统包括转炉冶炼状态收集模块、过程数据收集模块、底吹曲线计算模块和数据下装PLC模块以及底吹参数维护画面模块，其控制方法包括炉次冶炼状态的收集模块收集转炉冶炼状态、过程数据收集模块收集本炉次的目标氮含量和目标碳含量、由底吹曲线的计算模块计算本炉次的底吹曲线和气体切换时的吹氧量，并通过数据下装PLC模块将气体切换事件下装PLC控制底吹气体的切换。通过本发明的系统及方法，在炉次开始后能自动选择地吹曲线，根据吹氧量自动切换底吹曲线，实现底吹控制的全自动化，无需人工干预。CN103757174ACN103754ACN103757174A权利要求书1/1页1.一种转炉底吹全自动控制系统，其特征在于：包括具有复吹功能的转炉，供应氩、氮气的阀站，控制阀站并带有HMI的PLC，二级控制系统，所述的二级控制系统包括转炉冶炼状态收集模块、过程数据收集模块、底吹曲线计算模块和数据下装PLC模块以及底吹参数维护画面模块；所述的转炉冶炼状态收集模块用于收集转炉冶炼的过程状态，包括炉次开始、废钢装入、兑铁水、吹炼开始、吹炼结束、出钢开始、出钢结束、溅渣开始、溅渣结束和炉次结束；所述的过程数据收集模块用于收集转炉冶炼过程中的一些过程数据、二级控制系统冶炼模型的计算结果、冶炼的钢种以及制造标准数据；所述的底吹曲线的计算模块根据转炉冶炼的过程数据收集模块收集的数据计算本炉次的底吹曲线以及底吹气体的切换时的吹氧量；所述的数据下装PLC模块用于将底吹曲线的计算模块计算的底吹曲线下装PLC控制供应氩、氮气的阀站、控制阀站，实现底吹的自动化，以及吹氧量达到底吹气体的切换吹氧量时的气体切换；所述的底吹参数维护画面模块用于对工艺工程师维护底吹参数。2.根据权利要求1所述的一种转炉底吹全自动控制系统，其特征在于：所述的转炉冶炼状态的收集通过转炉的状态指示开关经PLC与上位机上的二级控制系统相连来实现的。3.根据权利要求1所述的一种转炉底吹全自动控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）炉次冶炼状态的收集模块收集转炉冶炼状态，当当前炉次状态是炉次开始时，由底吹曲线的计算模块选择相应的曲线，通过数据下装PLC模块将曲线下装PLC控制底吹；（2）当当前炉次状态是吹炼开始时，通过过程数据收集模块收集本炉次的目标氮含量和目标碳含量，以及二级控制系统冶炼模型的计算炉次总吹氧量或人工设定值，再由底吹曲线的计算模块计算本炉次的底吹曲线和气体切换时的吹氧量，通过数据下装PLC模块将曲线下装PLC控制底吹，当当前吹氧量达到气体切换时的吹氧量时，通过数据下装PLC模块将气体切换事件下装PLC控制底吹气体的切换；（3）当当前炉次状态是出钢结束时，通过数据下装PLC模块将气体切换事件下装PLC控制底吹气体的切换，将气体类型切换为氮气；（4）当当前炉次状态是炉次结束时，通过数据下装PLC模块将底吹结束事件下装PLC控制底吹结束，关闭底吹气体总阀；（5）当工艺工程师需要维护底吹参数时，在底吹参数维护画面进行维护，在维护结束后保存即可。2CN103757174A说明书1/4页一种转炉底吹全自动控制系统及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及炼钢转炉气体底吹控制领域，特别涉及一种转炉底吹全自动控制方法。背景技术[0002]一般常用的转炉底吹控制，采用基础自动化控制系统，即在PLC级设置相应的几条底吹曲线，在冶炼开始时，根据目标氮含量和碳含量，由转炉操作人员在HMI上选择相应的曲线控制底吹，采用这种模式，存在两个问题：问题一是需要人工选择曲线，增加了操作人员的劳动量，且增加人工选择带来的错误；问题二是底吹气体切换是根据相应的曲线在固定氧步时切换，切换时刻不精确，造成底吹的氩气耗量高，增加了底吹的成本。发明内容[0003]本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种转炉底吹全自动控制系统及其控制方法。