[發明專利]一種無副槍無爐氣檢測一鍵式轉爐自動煉鋼方法

在審

• 申請號: 201710235590.X
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107164597A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 閆忠峰;孫貴平;易華;門志剛;高正利;趙國英;賈建平;任建波;王建強
• 申請（專利權）人: 宣化鋼鐵集團有限責任公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司13108
• 代理人: 劉偉

技術領域

本發明涉及一種無副槍無爐氣檢測一鍵式轉爐自動煉鋼方法，屬于鋼鐵冶煉技術領域。

背景技術

轉爐自動煉鋼技術就是根據鐵水的成分、溫度、重量以及計劃鋼種終點溫度和成分要求，由二級計算機計算出煉鋼過程需要的吹氧量、氧槍吹煉高度、底吹量以及輔料加入量，并由計算機自動控制氧槍高度和調節氧氣流量及輔料的自動加入，在吹煉后期，通過副槍或其它檢測手段獲得鋼水溫度、成分等信息，再由二級計算機做出動態煉鋼模型調整數據，以確保煉鋼終點達到由二級計算機設定的命中區，從而實現煉鋼實時動態自動控制。目前，國內大中型轉爐的自動煉鋼技術多采用轉爐副槍和爐氣定碳等動態檢測裝置，這種動態檢測裝置雖然其終點命中率較高，但還存在以下不足：①安裝轉爐副槍系統必須有副槍及探頭更換設備的安裝空間，但是，多數轉爐不具備此條件；②資金投入大，一般平均每座轉爐估算投資約為1000萬元；③日常運行成本高，每爐鋼消耗副槍探頭2根，折合成本在2～3元/噸鋼；④不能對造渣過程進行有效監測和控制，不能降低轉爐噴濺率；⑤不能對終點[S]、[P]進行準確控制，由于[S]、[P]不符合成份要求而增加后吹次數。

發明內容

本發明的目的是提供一種無副槍無爐氣檢測一鍵式轉爐自動煉鋼方法，投資少，無運行成本，無論轉爐噸位大小、設備裝置水平差異，均可采用，冶煉過程能實時計算和顯示轉爐內鋼水與爐渣的化學成份以及鋼水的溫度預測值，實現煉鋼過程的有效監測和控制，解決背景技術存在的上述問題。

本發明的技術方案是：

一種無副槍無爐氣檢測一鍵式轉爐自動煉鋼方法，在沒有副槍和爐氣定碳動態檢測裝置前提條件下，通過建立鋼水—爐渣—爐氣相關聯的熱力學動能曲線模型系統，該模型系統使用帕納馬連卡А.G.的電子共價理論為基礎來記錄熔渣的性質，熔渣并沒有僅僅看作成一套計量化學分子式，而是按照原子和共價電子描述的物相系統，把分子學說轉為原子和電子學說，把復雜的分子反應系統和構造，作為以電子離子形式獨立存在的物相方式，更準確完成煉鋼過程中復雜反應的數學描述，計算鋼水-爐渣-爐氣的平衡狀態；在冶煉過程中，通過采集實時槍位、氧壓、氧流量和入爐輔料變化信息，每隔3-5秒鐘實時計算和顯示轉爐內鋼水與爐渣的化學成份以及鋼水的溫度預測值，并根據預測值自動進行槍位和加料控制，冶煉過程中根據爐渣中FeO變化趨勢，系統自動微調槍位，控制噴濺和溢渣，同時能對終點S、P進行監測和控制，實現轉爐煉鋼。

通過模型系統運行，采集運行操作數據和信息，利用計算機系統，建立和應用大數據，對爐次工藝參數進行梳理、歸類、分析，模擬回歸冶煉控制過程及調整因素，再次修正模型系統，使其更符合生產實際變化。

更具體的步驟如下：

采用二級計算機控制方案：一級基礎自動化控制系統，由氧槍自動控制系統、加料自動控制系統、底吹自動控制系統、煤氣回收自動控制系統、汽化冷卻自動控制系統、除塵自動控制系統、轉爐自動化儀表系統、天車稱重定位系統和化驗分析系統組成；功能是對轉爐煉鋼進行電氣傳動、數據采集、順序控制、生產過程控制及人機對話，并完成與系統的數據通訊；二級過程計算機控制系統，由數據庫服務器、附件服務器、數據采集器、二級工作站及其網絡通訊系統組成，功能是接受和傳遞冶煉過程的所有信息，完成冶煉過程參數的計算，提供工藝解決方案，對冶煉過程進行監控和控制。

所述轉爐煉鋼，有三種控制模式：

A模式，即全自動一鍵式煉鋼模式，按二級過程計算機控制系統給定的氧槍槍位，自動控制和跟蹤槍位，按二級過程計算機控制系統給定氧氣流量自動調節氧氣流量，按二級過程計算機控制系統分批給定輔原料加入量，自動配料、分批加料；

B模式，即半自動煉鋼模式，按二級過程計算機控制系統給定的氧槍槍位，自動控制和跟蹤槍位，按二級過程計算機控制系統給定氧氣流量自動調節氧氣流量，二級過程計算機控制系統分批給定輔原料加入量，操作工手動控制加料；

C模式，即手動煉鋼模式，氧槍槍位、氧氣流量、輔原料加料均由操作工手動控制，二級過程計算機控制系統只給出氧槍槍位、氧氣流量、輔原料加入時間和加入量的信息指令。

在冶煉過程中，三種控制模式可以自由轉換。在控制模式轉換過程中，該系統計算和預測不停止，繼續跟蹤記錄煉鋼設備上所有發生的事件并記錄在冶煉報告中，以提供給管理人員進行生產和技術分析。