[發(fā)明專利]一種RH輕處理模式的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210238406.4
• 申請(qǐng)日: 2012-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN102758052A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉丹妹;郭亮;廖慧;陳俊鋒;蔣學(xué)軍;王貴陽(yáng);邱成國(guó);陳玉鑫;黃財(cái)?shù)?/a>;沈會(huì)良;楊偉強(qiáng);李海森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司;首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21C7/00
• 分類號(hào): C21C7/00;C21C7/072;C21C7/10
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于RH精煉工藝自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種RH輕處理模式的控制方法。

背景技術(shù)

RH精煉工藝是依靠真空室和大氣間的壓差，將鋼包中的鋼水提升到真空室，并通過吹氬造成鋼水連續(xù)地循環(huán)處理的一種冶金方法。由于RH生產(chǎn)的操作模式相對(duì)比較規(guī)范化，鋼水溫度檢測(cè)、預(yù)報(bào)和控制自動(dòng)化水平較高，在保證終點(diǎn)鋼水溫度和成分的基礎(chǔ)上，便于實(shí)現(xiàn)精煉自動(dòng)控制。

RH精煉工藝根據(jù)鋼種要求不同，可分為輕處理模式、普通處理模式、脫碳處理模式和脫氣處理模式。輕處理模式是在一定真空度下對(duì)鋼水進(jìn)行碳氧反應(yīng)，鋼水成分、溫度、時(shí)間調(diào)整的真空處理。碳氧反應(yīng)結(jié)束后，加鋁脫氧，這樣可降低脫氧劑和鐵合金消耗，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。

由于輕處理模式工藝相對(duì)比較靈活，碳氧反應(yīng)可以降低脫氧劑和合金的消耗，而不脫碳又可提高鋼水溫度，減少吹氧。另外，鋼水初始階段，鋼包熱狀態(tài)、真空槽帶入冷鋼難以量化，影響后續(xù)鋼水溫度的控制。一種RH輕處理模式的控制方法，主要是在準(zhǔn)確預(yù)報(bào)鋼水溫度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)真空脫碳、頂槍吹氧、廢鋼、鋁粒的自動(dòng)控制，規(guī)范化生產(chǎn)。

濟(jì)南濟(jì)鋼設(shè)計(jì)院開發(fā)應(yīng)用高效RH新工藝，針對(duì)脫氣、輕處理、自然脫碳、強(qiáng)制脫碳處理模式進(jìn)行工藝改進(jìn)，提高生產(chǎn)效率。

RH四種處理模式中輕處理模式相對(duì)比較靈活的特點(diǎn)，初調(diào)階段判斷是否預(yù)調(diào)鋁粒、是否脫碳的判斷比較模糊。另外，冶煉過程中存在大量不確定因素（如真空室和鋼包粘冷鋼、鋼包初始熱狀態(tài)等對(duì)溫度的影響等），模型自我調(diào)整能力差，進(jìn)而限制了模型精度的提高。為了實(shí)現(xiàn)精煉的自動(dòng)控制，本發(fā)明進(jìn)行了初始條件的判斷和量化。根據(jù)鋼水初始數(shù)據(jù)，判斷初調(diào)階段是否吹氧、是否預(yù)調(diào)鋁。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種RH輕處理模式的控制方法，采用二級(jí)控制軟件（軟件生產(chǎn)線上已有），將輕處理模式初調(diào)階段的加料制度和吹氧制度模式化，通過二級(jí)控制軟件與一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)輕處理模式初調(diào)階段吹氧、廢鋼和鋁粒的自動(dòng)控制。

輕處理模式初調(diào)階段，也就是真空開始后，由于真空槽冷鋼量、初始鋼包熱狀態(tài)信息難以量化，影響了初始鋼水溫度、初始氧活度，進(jìn)而難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化精煉。

本發(fā)明針對(duì)輕處理模式初調(diào)階段，基于初始溫度和目標(biāo)溫度要求，制定溫度控制方案；基于初始碳含量和目標(biāo)碳含量要求，制定脫碳控制方案；基于脫碳結(jié)束鋼水氧活度不能過高的要求，制定預(yù)調(diào)鋁粒控制方案。

本發(fā)明包括輕處理模式初調(diào)階段吹氧自動(dòng)控制,鋁粒的自動(dòng)控制，廢鋼的自動(dòng)控制三部分內(nèi)容。

所述吹氧自動(dòng)控制如下：

步驟一：根據(jù)輕處理模式鋼水的操作要點(diǎn)，對(duì)吹氧升溫和吹氧脫碳控制制度進(jìn)行規(guī)范化。真空開始后，根據(jù)初始條件和目標(biāo)要求，計(jì)算吹氧升溫還是吹氧強(qiáng)制脫碳。

1、計(jì)算吹氧強(qiáng)制脫碳

計(jì)算脫碳結(jié)束剩余氧活度；

如果計(jì)算脫碳結(jié)束剩余氧活度≤設(shè)定值200ppm，計(jì)算脫碳吹氧加入量；

按照脫碳結(jié)束后估算的剩余氧活度計(jì)算預(yù)計(jì)真空結(jié)束目標(biāo)溫度；

如果（預(yù)計(jì)真空結(jié)束溫度-目標(biāo)溫度）≤設(shè)定值0℃，計(jì)算升溫吹氧加入量；

鋁粒加入量=升溫吹氧消耗的鋁粒；

2、計(jì)算吹氧升溫

計(jì)算脫碳結(jié)束剩余氧活度；

如果計(jì)算脫碳結(jié)束剩余氧活度≥設(shè)定值400ppm，計(jì)算預(yù)調(diào)鋁粒加入量；

按照脫碳結(jié)束后估算的剩余氧活度計(jì)算預(yù)計(jì)真空結(jié)束目標(biāo)溫度；

如果（預(yù)計(jì)真空結(jié)束溫度-目標(biāo)溫度）≤設(shè)定值0℃，計(jì)算升溫吹氧加入量；

鋁粒加入量=升溫吹氧消耗的鋁粒+預(yù)調(diào)鋁粒；

步驟二：二級(jí)控制軟件下發(fā)吹氧開始信號(hào)后，一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)按照二級(jí)控制軟件發(fā)送參數(shù)執(zhí)行氧槍控制程序。

所述輕處理模式鋼水的操作要點(diǎn)如下：

鋼水進(jìn)站測(cè)溫、定氧，真空循環(huán)3min后取樣，定氧測(cè)溫，根據(jù)定氧結(jié)果進(jìn)行預(yù)調(diào)鋁操作；

真空時(shí)間在20-30min范圍，需要脫碳8-10min；吹氧升溫在脫碳階段進(jìn)行；脫碳結(jié)束后根據(jù)定氧結(jié)果調(diào)鋁，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果調(diào)合金，真空度要求為脫碳階段使用B3泵，脫碳結(jié)束后使用B1泵；

脫碳結(jié)束后定氧、測(cè)溫、取鋼樣；調(diào)合金3min后取鋼樣，定氧，測(cè)溫；破真空后定氧，測(cè)溫，取樣。

所述鋁粒自動(dòng)控制如下：

步驟一：根據(jù)輕處理模式鋼水的操作要點(diǎn)，對(duì)預(yù)調(diào)鋁粒控制制度進(jìn)行規(guī)范化。真空開始后，二級(jí)控制軟件根據(jù)脫碳要求以及熱平衡、物料平衡原理，計(jì)算鋁粒加入量；?

1、預(yù)調(diào)鋁粒控制：

計(jì)算脫碳結(jié)束剩余氧活度；