一种转炉吹炼低碳钢氧枪自动控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102399933A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102399933A(43)申请公布日2012.04.04(21)申请号201010276434.6(22)申请日2010.09.07(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内(72)发明人万雪峰李德刚王丽娟廖相巍曹东赵刚贾吉祥马成马勇徐延浩(51)Int.Cl.C21C5/30(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种转炉吹炼低碳钢氧枪自动控制方法(57)摘要本发明提供一种转炉吹炼低碳钢氧枪自动控制方法，包括数据采集分析、原料控制和氧枪枪位控制步骤，其特征在于：转炉吹炼低碳钢全程，根据炉内氧积累量的变化控制氧枪枪位，从开始吹炼到总吹炼时间的20％，枪位固定为化渣枪位；总吹炼时间的20％-90％，氧枪根据判定方案做自动调整；总吹炼时间的90％-100％，枪位固定为拉碳枪位，并根据脱碳速率来判定吹炼终点，满足出钢要求则提枪停吹。采用本发明能对吹炼全程进行连续动态矫正，实现氧枪枪位自动控制。CN10239ACCNN110239993302399932A权利要求书1/2页1.一种转炉吹炼低碳钢氧枪自动控制方法，包括数据采集分析、原料控制和氧枪枪位控制步骤，其特征在于：转炉吹炼低碳钢全程，根据炉内氧积累量的变化控制氧枪枪位，从开始吹炼到总吹炼时间的20％，枪位固定为化渣枪位；总吹炼时间的20％-90％，氧枪根据判定方案做自动调整；总吹炼时间的90％-100％，枪位固定为拉碳枪位，并根据脱碳速率来判定吹炼终点，满足出钢要求则提枪停吹。2.根据权利要求1所述的氧枪自动控制方法，其特征在于通过数学模型计算耗氧总量，并根据取样系统对采集到的炉气流量和成分进行分析计算，由氧气的物料平衡得出变化的炉内氧积累量，所述炉内氧积累量变化的计算方法为：3式中dOs——转炉内氧积累量的变化，Nm/(s·t)；Wslag——造渣料总量，由模型根据铁水条件得出，t；——氧枪供氧流量，Nm3/s；——从炉口吸入的空气中的氧流量，Nm3/s；——炉气中CO流量，Nm3/s；3——炉气中CO2流量，Nm/s；3——炉气中的O2流量，Nm/s；——脱硅反应消耗的氧气流量，Nm3/s；对式dOs进行积分，即可得到炉内氧积累量的变化，以上数据均由取样系统提供；3.根据权利要求1所述的氧枪自动控制方法，其特征在于所述的自动氧枪枪位判定方案是根据氧步与枪位的函数关系由氧步标定标准氧枪的位置，围绕标准枪位进行动态上下调整的，供氧强度为2.0-4.0Nm3/t·min；0234y＝k0+k1x+k2x+k3x+k4x+10y＝y+a1+20y＝y+a2-10y＝y-a3-20y＝y-a4式中y0——基准氧枪枪位，m；ki——修正系数，i＝0-4；aj——修正系数，j＝1-4；0+1当y≤Os＜y时，枪位高度比基准枪位下降10％；+1+2当y≤Os＜y时，枪位高度比基准枪位下降20％；+2当y≤Os时，枪位高度比基准枪位下降25％；-10当y＜Os＜y时，基准枪位；-2-1当y＜Os≤y时，枪位高度比基准枪位提高20％；-2当Os≤y时，枪位高度比基准枪位提高35％。2CCNN110239993302399932A权利要求书2/2页4.根据权利要求1所述的氧枪自动控制方法，其特征在于所述的脱碳速率与碳含量按下式进行判断：23w[C]＝a-b·vC+c·vC-d·vCa、b、c、d为模型修正系数。3CCNN110239993302399932A说明书1/5页一种转炉吹炼低碳钢氧枪自动控制方法技术领域[0001]本发明属于转炉冶炼技术，尤其涉及一种基于炉气分析技术的转炉吹炼全程氧枪枪位的自动化控制方法。背景技术[0002]从转炉诞生至今，转炉冶炼的控制技术经历了从人工经验控制到计算机自动控制的过程。由于转炉冶炼反应速度快，时间短，很难采用取样分析的方法来监控炼钢过程，也无法直接观察炉内的反应过程，而只能根据火焰、声音、炉气等间接信息的变化逐步形成操作人员的经验，在吹炼过程中根据判断情况调整加料、氧枪枪位，甚至供氧强度，进而实现对终点的控制。在计算机介入冶金领域后，转炉控制技术从经验控制向自动控制转变，动态控制校正了静态控制的计算误差，提高了终点碳、温度的控制精度及命中率。[0003]在现有技术中，一种检测转炉熔池碳含量的方法，是在吹炼过程中，一般是在接近终点时由操作人员凭经验判断炉况后倒炉取样，经光谱或化学分析后，以此检测数据作为终点目标的判定依据。这种方法因需要进行倒炉取样，不仅增加冶炼周期，一般增加2-3分钟，影响转炉前后工序的顺行，而且还会增加工人的劳动强度。[0004]申请号为200510123304.8，名为《转