[發明專利]一種氧氣頂吹轉爐氧槍點吹操作自動控制方法

有效

• 申請號: 201110152670.1
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102816890A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 翟寶鵬;王軍;李超;魏春新;金百剛;賈春輝;王宇航;蘇曉利;葛吉寧
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C5/32
• 分類號: C21C5/32
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于煉鋼工藝領域，特別涉及一種用于氧氣頂吹轉爐氧槍點吹操作的自動控制方法。

背景技術

氧氣頂吹轉爐由于具有生產效率高，成本低的特點，已成為一種主要的煉鋼設備。轉爐自動化煉鋼操作一般是指從吹氧打火開始至終點抬槍之前的自動冶煉控制過程，為實現自動冶煉控制過程，現場均配備有轉爐測量儀表、一級計算機（人機操作界面計算機）、二級計算機（過程控制計算機）、三級計算機（生產管理計算機）、轉爐計算機可編程序控制器（簡稱轉爐PLC）。點吹操作是指一次拉碳未命中鋼種目標時所采取的氧槍補吹操作。目前，國內轉爐氧槍點吹操作的比例約占20%，并普遍使用手動操作。

這種手動操作存在著弊端：首先，操作工人根據鋼種目標與冶煉終點處理結果進行對比，憑經驗估算出點吹方案，由于操作工人的個人經驗不同，采取的點吹方案不盡相同。其次，操作工人通過操作臺手動控制氧槍的升降操作，由于操作工人的操作技能與精神狀態不同，對點吹控制的準確性較差。另外，操作工是根據抬槍時間與氧槍到位的時間計算出點吹時間并進行記錄，由于操作工人計算的準確性不同，因此對點吹數據的記錄精確性不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單易行，穩定可靠，控制精度高，無需額外投資的氧氣頂吹轉爐氧槍點吹操作自動控制方法。

為此，本發明所采取的技術解決方案是：

一種氧氣頂吹轉爐氧槍點吹操作自動控制方法，包括轉爐測量儀表、一級計算機、二級計算機、三級計算機、轉爐計算機可編程序控制器即轉爐PLC、氧槍升降裝置及氧氣閥門；其特征在于：

在一級計算機中增設點吹控制畫面、點吹方式切換及狀態顯示按鈕；

在二級計算機中增設點吹計算模塊；

????在轉爐PLC中增設點吹數據通訊模塊，包括熔煉號、設定點吹時間、實際點吹時間；

在轉爐PLC中增設點吹執行模塊，包括點吹開始控制模塊和點吹結束控制模塊。

其具體控制過程為：

三級計算機將鋼種目標溫度T_tar、目標碳含量C_tar以電文形式發送給二級計算機，同時轉爐PLC中的測量結果通訊模塊亦將轉爐測量儀表的測量溫度T_m、測量碳含量C_m結果以電文形式發送給二級計算機；

二級計算機點吹計算模塊根據三級計算機的鋼種目標數據和轉爐PLC的轉爐測量儀表測量結果數據計算出包括目標槍高H_tar、目標吹氧時間D_tar的點吹方案，并將點吹方案發送給轉爐PLC和一級計算機；

轉爐PLC中的點吹數據通訊模塊根據點吹方案，確定熔煉號、設定點吹時間及實際點吹時間，并發送給一級計算機；

一級計算機點吹控制畫面顯示設定點吹時間數據D_tar及實際點吹時間數據D_act；

轉爐PLC啟動點吹執行模塊，當一級計算機點吹方式為自動狀態且操作臺上的氧槍到吹煉點信號啟動時，轉爐PLC點吹開始控制模塊控制氧槍到達吹煉點位置即H_tar=?H_act，并開啟氧氣閥門，同時開始計時并寫入到實際點吹數據中；

當D_tar=?D_act時，即實際點吹數據達到設定點吹數據時，轉爐PLC點吹結束控制模塊控制氧槍到達等候點位置，關閉氧氣閥門，停止計時器，并將包括實際槍高H_act、實際吹氧時間D_act的控制結果發送到二級計算機；

二級計算機讀取轉爐PLC中點吹數據通訊模塊數據，并以電文形式發送給三級計算機，從而實現氧氣頂吹轉爐氧槍點吹操作的全過程自動控制。

所述目標吹氧時間D_tar的計算公式為：

當C_tar＜C_m時：

C_tar為目標碳含量（%）；C_m為測量碳含量（%）；D_tar為目標吹氧時間（s）；為爐內鋼水量（t）；C₀為極限碳含量（%）；F為氧氣流量（Nm³/s）；、為脫碳速率，=0.27～0.30（t/Nm³），=88000；e為自然對數；

當T_tar＞T_m時：