[發(fā)明專利]LF精煉爐鋼水溫度實時測報方法

有效

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• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN102277468A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 高建軍;李衛(wèi)東;孫玉軍;馬艷;李娜
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;G01K13/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 閆彪;何朝旭

技術領域

本發(fā)明涉及一種對LF精煉爐內(nèi)鋼水溫度進行實時測報的方法，屬于LF精煉爐鋼水測溫技術領域。

背景技術

在煉鋼LF(ladle?furnace)精煉爐加熱處理過程中，對電極加熱的控制主要體現(xiàn)在鋼水的溫度控制，通過實時獲取的鋼水溫度可以計算出到達目標溫度所需的電耗，根據(jù)電耗得到在當前加熱檔位下使鋼水到達目標溫度所需要的電極加熱時間，經(jīng)計算機控制PLC調(diào)整電極加熱時間，從而防止鋼水溫度過高或過低。為了在加熱過程中實時了解鋼水溫度，一般采用測溫探頭來測量鋼水的溫度，由于測溫探頭只能用一次，因此勢必要使用多個測溫探頭以實現(xiàn)測量鋼水溫度。但測溫探頭較貴(價格至少100多元/個)，造成生產(chǎn)成本較高。為此業(yè)界大多利用計算機實時計算鋼水的溫度，其方法一般是：先獲取鋼水的初始溫度，在處理開始后實時監(jiān)控影響鋼水溫度變化的各個因素，并根據(jù)各個因素的數(shù)據(jù)變化，計算出各自吸/放熱的溫度，從而推算出當前鋼水的溫度。但由于處理過程中影響鋼水溫度變化的因素也比較多，如：底吹氬吸熱、化渣吸熱、合金加入后吸/放熱、加熱升溫、鋼水的自然溫降、鋼包自身的狀態(tài)等；而現(xiàn)有計算機實時計算鋼水溫度的方法往往不能全面考慮影響鋼水溫度變化的各種因素，因此的實時得出的鋼水溫度準確性較差，精度不高。

近幾年來，國內(nèi)的一些工廠、大學和科研院所也競相開展了有關LF精煉爐鋼水溫度計算測報的研究工作，但所開發(fā)的鋼水溫度計算測報方法得到的溫度與實際溫度偏差較大，實時測報結果不太理想，難以為生產(chǎn)現(xiàn)場所采用。相關文獻有：一、武擁軍、姜周華、姜茂發(fā)、龔偉、戰(zhàn)東平所寫的《LF爐精煉過程鋼水溫度預報模型》(中國分類號：TF7692文獻標識碼：A文章編號：10010963(2002)02000904)，該文獻以鋼水和爐渣為研究體系，通過對LF爐精煉過程中能量收入和損失的系統(tǒng)分析，根據(jù)體系的能量平衡規(guī)律推導出LF爐精煉過程鋼水的升溫速率數(shù)學模型，其中包壁的傳熱(包括側壁和包底)分別采用圓柱坐標下和直角坐標下的一維非穩(wěn)態(tài)導熱微分方程及其初始條件和第三類邊界條件來描述，用有限差分方法求解，并編制成計算機模型，用于精煉過程鋼水溫度預報；二、王安娜，陶子玉，姜茂發(fā)，田慧欣，張麗娜所寫的《基于PSO和BP網(wǎng)絡的LF爐鋼水溫度智能預測》(中圖分類號：TP206文獻標識碼：A)，該文獻研究將粒子群優(yōu)化算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡相結合，建立新的鋼水終點溫度預報模型.確定加熱功率、初始溫度、精煉時間等8個影響鋼水終點溫度的主要因素作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入量，用粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)，改善神經(jīng)網(wǎng)絡溫度預測模型的收斂性能。以上兩篇文獻都沒有考慮到在鋼水處理過程中鋼包自身吸熱導致鋼水通過鋼包向外界擴散溫度的系數(shù)(稱為自然溫降系數(shù))隨時間而變化的因素，采用了固定自然溫降系數(shù)來計算，而鋼包溫度與鋼包溫度達到平衡之前自然溫降系數(shù)是一個變化的值，故導致計算測報得到的鋼水溫度與實際溫度之間的溫度偏差比較大，命中率一般為偏差在±5度范圍內(nèi)80％，難以用于對電極加熱時間的控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術問題是：提出一種在LF爐精煉處理過程中能夠高準確性地實時測報鋼水溫度的方法，從而在減少測溫探頭消耗的同時又能對電極加熱時間進行更精確的控制。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案是：一種LF精煉爐鋼水溫度實時測報方法，包括以下步驟：

1)利用現(xiàn)有LF精煉爐計算系統(tǒng)讀取爐次處理的鋼水重量G_鋼水并

實時讀取以下步驟所需的爐次處理現(xiàn)有參數(shù)，同時由操作人員間隔測量鋼水溫度得到每次測量的測量溫度T_測量并輸入現(xiàn)有LF精煉爐計算系統(tǒng)，所述爐次處理現(xiàn)有參數(shù)是：

t_平衡---鋼水和鋼包之間溫度達到平衡所需的時間，

t_處理---從爐次處理開始到當前的時間間隔，

t_間隔---最近兩次測溫之間的時間間隔，

t₁---在最近一次對鋼水測溫以后所累計的時間，

t_吹氬---在最近一次對鋼水測溫以后所累計的底吹氬的時間，

W_有功---在最近一次對鋼水測溫以后電極加熱過程中所消耗的累計有功電耗，