[實用新型]轉爐出鋼下渣控制系統

有效

• 申請號: 201521001433.5
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN205188338U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 葛小波;楊曉東;張彥恒;龔洪君;程書文
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46;G05B19/04
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

技術領域

本實用新型涉及冶金加工處理設備技術領域，具體涉及一種轉爐出鋼下渣控制系統。

背景技術

在轉爐煉鋼過程中，鋼渣浮在鋼水上面。轉爐出鋼，是通過作業人員逐步改變轉爐傾角 來實現轉爐中的鋼水的逐步排出。轉爐出鋼過程中，當大部分鋼水排出后，鋼水會在轉爐的 出鋼口產生較強的渦流，該渦流會將浮在鋼水表面的鋼渣帶出，鋼渣流出會影響到出鋼鋼水 的純凈度，多后續鋼水精煉帶來困難，或者造成澆鑄鋼件的性能下降。因此轉爐出鋼時，需 要將擋在轉爐內，控制出鋼鋼水中的下渣量。

現有的轉爐出鋼下渣量控制，主要通過作業人員的人工操作來控制，即在轉爐出鋼后期， 作業人員根據鋼水中的出渣情況，在出鋼口添加擋渣球或者擋渣塞來控制出鋼鋼水中的下渣 量。通過人眼判斷鋼水中出渣量，存在時滯性大，主觀性強，存在較大不確定性。

流出鋼水中含有的鋼渣，其中，有15％是在出鋼開始階段流出的，有65％是被出鋼口產 生的渦流帶出的，有20％是在出鋼結束階段流出的。因此，要有效控制出鋼鋼水中的流出鋼 渣量，需要及時掌握轉爐出鋼的各個階段，針對所處階段采取有效的擋渣方案，從而最大可 能地降低出鋼鋼水中的鋼渣量。

現有的轉爐出鋼下渣量檢測方法主要有電阻法、噪音法、光譜法、電磁法，其中電磁法 是比較準確且進入產業實用的轉爐出鋼下渣量檢測方法。但電磁法存在受轉爐周邊環境的影 響較大、誤報率較高、電磁設備維護不方便的技術問題。

出鋼轉爐中的鋼渣阻擋有采用浮球或者浮鏢來實現的，有采用滑動閘閥來實現的，還有 采用氣動擋渣來實現的。浮球或者浮鏢阻擋出鋼轉爐中的鋼渣流出，是通過人工或者專用設 備，將浮球或者浮鏢封堵器投入靠近出鋼口的爐內來實現的，由于需要根據出鋼口的下渣情 況來確定是否向轉爐中投入浮球或者浮鏢，因此時效性較差，導致擋渣效果較差。滑動閘閥 系統和氣動擋渣系統存在維護復雜、易于損壞、使用壽命短、價格昂貴等缺點。

目前，較先進的轉爐出鋼下渣控制系統，主要采用電磁法結合滑動閘閥、氣動或擋渣鏢 系統擋渣，但存在系統結構復雜、價格昂貴易于損壞等技術問題。

針對電磁法存在上述問題，在轉爐煉鋼技術領域，開始出現一種基于紅外熱圖像檢測的 轉爐出鋼下渣量檢測方法，該檢測方法所使用的設備包括成像鏡頭朝向轉爐出鋼口設置的紅 外攝像儀，設置在作業現場中控室的工控機、與工控機連接的顯示器，工控機的母版上插接 有視頻采集卡，工控機的操作系統上安裝有紅外圖像分析處理系統、轉爐設備控制系統、及 設備運行狀態監測系統；還包括設置在轉爐出鋼作業現場的具有PLC控制器的搖爐機，工控 機電連接PLC控制器；轉爐出鋼時，紅外攝像儀實時采集出鋼口的鋼水圖像數據，并傳輸給 工控機，工控機對出鋼口的紅外圖像分析處理系統實時分析傳來的現場視頻圖像數據，判斷 鋼水中的鋼渣含量，當鋼水中的鋼渣含量超過閾值，轉爐設備控制系統向搖爐機的PLC控制 器發送搖爐指令信號，搖爐機按照搖爐指令信號搖爐，從而實現轉爐出鋼鋼水下渣控制。

如公開號為CN101818228A的中國專利文獻，公開一種轉爐出鋼下渣的控制系統，包括轉 爐、鋼包、操作臺，控制系統中設有下渣檢測系統和自動抬爐控制系統，下渣檢測系統包括 紅外熱成像探測系統、圖像分析處理系統。紅外熱成像探測系統包括紅外光學模塊、探測器 模塊、高速視頻數據采集模塊。紅外光學模塊是在距鋼包20m～30m處設置70mm長焦距鏡頭； 控制系統設置主控機柜設備、搖爐機柜設備；主控機柜設備包括高性能工業計算機及數據傳 輸系統；自動抬爐控制系統采用PLC控制系統；PLC控制系統設在搖爐機柜設備中；抬爐脈 沖信號傳送至PLC控制系統后，PLC控制系統輸出轉爐角度信號，進行快速搖爐，控制下渣。 該紅外成像檢測轉爐出鋼下渣的控制系統，利用紅外攝像儀進行爐渣檢測，實時監測轉爐出 鋼狀況，檢測出轉爐下渣情況，以便及時判斷、及時搖爐、及時加擋渣球，從而減少轉爐出 鋼下渣量。但該方案完全依賴紅外攝像儀采集到出鋼口現場紅外視頻圖像數據進行下渣控制， 非根據轉爐出鋼處于的階段，實行及時、有效、針對性強的下渣控制。

綜上所述，現有的轉爐出鋼下渣控制，均沒有根據轉爐出鋼所處階段進行針對性的下渣 控制。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能根據轉爐出鋼所處階段進行下渣控制的轉 爐出鋼下渣控制系統，從而進一步提高轉爐出鋼下渣控制的有效性，降低出鋼鋼水中鋼渣含 量。