[發明專利]一種轉爐自動底吹控制的方法

無效

• 申請號: 201010608748.1
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102041346A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 魏國建;張澤永;李占國
• 申請（專利權）人: 北京建龍重工集團有限公司
• 主分類號: C21C5/34
• 分類號: C21C5/34
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 孫福春;李桂玲

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金領域，尤其涉及一種根據目標鋼種的含氮量與含碳量的不同，由PLC進行氮氣與氬氣的自動切換，控制穩定的進氣壓力與可調節的支管流量的轉爐自動底吹控制方法。?

背景技術

頂底復吹轉爐（在轉爐頂部吹氧氣，底部吹惰性氣體），底吹系統的供氣強度即氣體流量的控制是該系統最關鍵的控制參數。底吹過程貫穿整個冶煉過程，為了降低成本經常使用氮氣代替昂貴的氬氣，這就需要在一些冶煉過程中在兩種氣體之間切換。冶煉不同的鋼種需要不同的氣種切換，才能到達低耗高效的效果。目前常見的轉爐底吹流量調節控制方法主要有：開環調節，即操作人員根據經驗在監控畫面上設定調節閥開度，通過人工判斷來操作流量調節閥的開度（開大或關小），以達到流量調節的目的。傳統PID（閉環）調節，即根據預先設好的氣體流量，系統通過PID調節控制器自動調節到相應底吹流量，這種方法比開環控制改進很多，具有一定的調節性能，如響應較快、達到穩定時間較短等優點。但由于復吹工藝的發展，對底吹流量調節的響應速度、精確性、穩定性等都提出了更高的要求。在自動控制領域，要實現自動控制，必須對控制過程進行簡化，挑選關鍵因素加以控制，去除過多非關鍵因素的影響。考慮較多的因素，雖然可以達到精確控制的效果，但在實踐中往往行不通。冗余的軟件系統使硬件運行不暢，而過多的增加硬件系統會使成本增加，是不可取的。只有盡力減少控制因素，最大限度的發揮原有系統的效果才能實現有效的自動控制。在轉爐煉鋼實踐中已經總結出一套有效的不同鋼種冶煉過程的氣種切換方法。但是，如何在自動控制過程中實現這套在實踐中摸索出來的經驗，簡化為一套簡明、有效、便于實現的控制過程，這是冶煉自動控制需要解決的問題。?

發明內容

為克服現有技術的問題，本發明的目的是提出一種轉爐自動底吹控制的方法，所述方法通過建立多個底吹模型，并將多個底吹模型放置于底吹模型矩陣中，在HMI中一目了然的顯示，供操作人員選擇，將整個底吹工藝的選擇大大簡化，也使底吹工藝過程規范化，符合自動控制過程的要求，更容易實現底吹的自動控制。

本發明的目的是這樣實現的：一種轉爐自動底吹控制的方法，所述的方法使用的硬件包括：具有復吹功能的轉爐、供應氬、氮氣的閥站、控制閥站并帶有HMI、?PLC的自動化控制系統，所述的PLC中儲存有多個底吹模型，所述方法的步驟如下：

選擇底吹模型的步驟：用于在HMI的模型畫面中選擇底吹模型，所述的底吹模型以氣種和流量作為關鍵參數；

確認的步驟：用于根據底吹模型PLC調用與底吹模型對應的模型參數，并在畫面上顯示，經操作人員確認后，不能再做修改；

裝載流量設定值的步驟：用于PLC根據設定的底吹模型參數裝載與氧步對應的氣種和流量設定值；

傳輸流量設定值的步驟：用于PLC將設定值傳送到閥站的流量控制器；

監控冶煉過程的步驟：用于根據冶煉事件，觸發模型參數中的不同設定值作為流量設定值，控制流量調節閥的開度，并進行PID調節，這其中還包括跟蹤吹氧氧步，直至所有冶煉事件完成。

底吹模型包括：

根據鋼種對成品中氮含量的要求，劃分為以下三種底吹控制方式：

a.?N≤40PPM?的鋼種,吹煉過程中轉爐底吹全程吹氬;

b.?40?<?N≤70PPM?的鋼種,吹煉過程中轉爐底吹進行氮氬切換;

c.?N?>?70PPM?的鋼種,吹煉過程中轉爐底吹進行全程吹氮；

根據鋼種對成品碳含量的要求，上述三種底吹控制方式各自又包含以下三種底吹控制方式：

d.?C≤0.1%的鋼種,吹煉過程中底吹為高流量;

e.?0.1%?<?C≤0.25%的鋼種,吹煉過程中底吹為中等流量;

f.?C?>?0.25%?的鋼種,吹煉過程中轉爐底吹為低流量；

共九種底吹模型。

所述九種底吹模型，分別用1-9阿拉伯數字表示，九個阿拉伯數字以底吹模型矩陣的形式在HMI上顯示，并在底吹模型矩陣的上部和左側分別標注鋼種的含碳量范圍及含氮量范圍。