[發(fā)明專利]防止氬氧精煉鉻鐵合金過(guò)程中發(fā)生噴濺的控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010139873.2
• 申請(qǐng)日: 2010-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN101818231A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤文;韓順杰;馬海濤;王淮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C21C7/068
• 分類號(hào): C21C7/068;G05B19/05
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專利事務(wù)所 22103
• 代理人: 張建成

1.一種防止氬氧精煉鉻鐵合金過(guò)程中發(fā)生噴濺的控制方法，該方法是基于紅外在線檢測(cè)渣液表面與爐內(nèi)鐵水溫差，用該溫差表征渣液中Cr₂O₃含量，依據(jù)爐渣和鐵水溫差落入的溫差量化區(qū)間來(lái)調(diào)節(jié)頂吹頂槍槍位及高壓力氬或氮/氧混合氣的氬或氮/氧氣混合比，來(lái)控制碳-氧反應(yīng)速度和渣中Cr₂O₃含量，當(dāng)溫差大于最大臨界溫差或小于最小臨界溫差時(shí)再添加泡沫抑制劑或改善渣液氧化性和流動(dòng)性的輔料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)防噴濺發(fā)生的自動(dòng)控制；該方法的具體步驟是：

(1)、先對(duì)兌入精煉爐的鐵水按正常生產(chǎn)工藝曲線進(jìn)行冶煉，并實(shí)時(shí)測(cè)量同一時(shí)刻爐內(nèi)漂浮在鐵水上面的渣液溫度和鐵水溫度，計(jì)算渣液和鐵水溫差，用該溫差Δt表征渣液中的Cr₂O₃含量，把Cr₂O₃含量過(guò)高導(dǎo)致即將發(fā)生泡沫性噴濺時(shí)刻對(duì)應(yīng)的溫差稱為最大臨界溫差，記為ΔT_max，把Cr₂O₃含量過(guò)低導(dǎo)致即將發(fā)生金屬噴濺時(shí)刻對(duì)應(yīng)的溫差稱為最小臨界溫差，記為ΔT_min，用ΔT代表正常冶煉時(shí)恰當(dāng)?shù)腃r₂O₃含量對(duì)應(yīng)的溫差，稱為標(biāo)準(zhǔn)溫差，由于物料成分及計(jì)算誤差，該標(biāo)準(zhǔn)溫差不是一個(gè)常數(shù)，而是一個(gè)區(qū)間，稱為等標(biāo)準(zhǔn)溫差帶，記為(ΔT-Δ，ΔT+Δ)，當(dāng)溫差Δt落入該區(qū)間時(shí)，按既定工藝曲線繼續(xù)進(jìn)行冶煉，而當(dāng)該溫差Δt落入該區(qū)間外時(shí)，則轉(zhuǎn)入防止氬氧精煉鉻鐵合金生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)噴濺的控制程序；

(2)、將溫差Δt變化區(qū)間分為五個(gè)子區(qū)間，即(0，ΔT_min]、(ΔT_min，ΔT-Δ]、(ΔT-Δ，ΔT+Δ)、[ΔT+Δ，ΔT_max)和[ΔT_max，∞)；每個(gè)區(qū)間分別表征渣液泡沫化程度、“返干”程度和Cr₂O₃含量；同時(shí)也代表熔池距噴濺發(fā)生的程度；

(3)、因?yàn)榭刂茋姙R發(fā)生的主要手段是槍位、氧、氮流量及壓力和添加劑，而距離噴濺發(fā)生的程度不同，需要的控制方式和控制量大小也不盡相同，為此建立各子區(qū)間與控制方式和控制量大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用表格表示，稱之為抑制噴濺控制規(guī)則表；

抑制噴濺控制規(guī)則表

(4)、渣液與鐵水溫度的測(cè)量是由分別安裝在頂槍和底槍上的紅外測(cè)溫裝置按采樣周期在線完成，紅外光信號(hào)的引出采用頂槍和底槍結(jié)構(gòu)，其冷卻借助于槍的自冷系統(tǒng)，而渣液和鐵水溫度測(cè)量的同步及溫差的計(jì)算由PLC中的軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，并將該溫差值與各子區(qū)間下限和上限相比較，以確定當(dāng)前溫差落入的區(qū)間；

(5)、PLC中的控制程序依據(jù)當(dāng)前溫差Δt落入的區(qū)間，查抑制噴濺控制規(guī)則表獲得對(duì)應(yīng)的氧氣流量和氬或氮?dú)饬髁浚缓蟠_定氬或氮/氧氣混合比例，按該比例分別控制氧氣流量調(diào)節(jié)閥和氬或氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)按比例控制；PLC由抑制噴濺控制規(guī)則表同時(shí)獲得槍位信息，經(jīng)變頻器控制頂槍升降系統(tǒng)到指定位置；如果溫差落入(0，ΔT_min)或(ΔT_max，∞)區(qū)間，PLC由抑制噴濺控制規(guī)則表同時(shí)獲得加料信息，PLC將控制電磁振動(dòng)給料機(jī)，加入定量的泡沫抑制劑或改善渣液氧化性和流動(dòng)性的輔料，控制系統(tǒng)快速離開噴濺狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止氬氧精煉鉻鐵合金過(guò)程中發(fā)生噴濺的控制方法，其特征在于：所說(shuō)的精煉爐為轉(zhuǎn)爐或AOD爐或由氧氣助燃的電爐。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止氬氧精煉鉻鐵合金過(guò)程中發(fā)生噴濺的控制方法，其特征在于：所說(shuō)的實(shí)時(shí)是指采樣周期相比渣液和鐵水溫差變化時(shí)間足夠小，并且采樣時(shí)刻是在間歇式給氧的間歇期，以便在渣液液面相對(duì)平靜時(shí)測(cè)量，采樣周期的選取小于10秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止氬氧精煉鉻鐵合金過(guò)程中發(fā)生噴濺的控制方法，其特征在于：所說(shuō)的等標(biāo)準(zhǔn)溫差帶(ΔT-Δ，ΔT+Δ)的帶寬是2Δ，其值取決于爐型及其參數(shù)、冶煉工藝要求、物料成分偏差及計(jì)算誤差，通過(guò)模型計(jì)算或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)整定。