[發明專利]一種VOD工藝冶煉自動控制方法

有效

• 申請號: 201811309027.3
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109136470B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 閆小柏;楊偉強;魏東;孫丹;錢宏智;邱成國
• 申請（專利權）人: 北京首鋼自動化信息技術有限公司
• 主分類號: C21C7/068
• 分類號: C21C7/068;C21C7/10
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉建民

一種VOD工藝冶煉自動控制方法，屬于鋼鐵冶金技術領域，適用于VOD冶煉工藝自動控制技術。統一將VOD冶煉過程涉及的底吹、真空、加料等操作集中在二級過程控制系統進行控制，并通過一級基礎自動化系統進行實施，實現VOD冶煉過程的自動控制。實現冶煉階段的自動判斷、自動跟蹤；控制參數的自動下發、自動執行，可以有效降低操作員工作強度、顯著提高自動化水平；采用模式化冶煉方式，可以有效提高冶煉的標準化水平。

技術領域

本發明公開了一種VOD工藝冶煉自動控制方法，屬于鋼鐵冶金技術領域，適用于VOD工藝冶煉工藝自動控制技術。

背景技術

VOD精煉法即真空氧氣脫碳法是現階段國內外生產不銹鋼所廣泛采用的工藝方法。VOD法是在真空減壓條件下進行頂吹氧氣脫碳，并通過包底吹氬促進鋼液循環。VOD法通過加入合金調整鋼液成分以滿足終點元素成分要求。

目前國內鋼鐵企業總體自動化水平較低，有關VOD法冶煉過程的自動控制技術尚未發現相關技術報到。VOD冶煉過程涉及到底吹、真空、加料、吹氧等復雜的操作過程，一級基礎自動控制系統(一級)與二級過程控制系統(二級)相結合可以實現VOD法冶煉過程的自動控制。

發明內容

為了解決VOD法冶煉過程的自動化控制問題，本發明公開了一種VOD工藝冶煉自動控制方法。該方法可以統一將VOD冶煉過程涉及的底吹、真空、加料等操作集中在二級過程控制系統進行控制，并通過一級基礎自動化系統進行實施，實現VOD冶煉過程的自動控制，提高冶煉的自動化水平。

本方法控制步驟如下：

步驟一、爐次開始后，二級監控模型通過計算公式計算冶煉吹氧量，并將冶煉吹氧量下發至一級基礎自動化系統；

步驟二、通過一級基礎自動化系統控制罐蓋下降，二級監控模型實時監測罐蓋下降狀態，監測到罐蓋下降完畢狀態后進行如下控制操作：1)，二級監控模型下發底吹流量值Flow1至一級基礎自動化系統；2)，二級監控模型下發真空泵級Pump1至一級基礎自動化系統；3)，二級監控模型下發“真空開始”指令至一級基礎自動化系統；

步驟三、一級基礎自動化系統接收到“真空開始”指令后，執行開始抽真空操作并執行底吹流量Flow1、真空泵級控制參數Pump1；

步驟四、二級監控模型實時監測真空狀態，監測到真空開始后，進入“真空開始”階段，下發吹氧開始指令至一級基礎自動化系統，一級基礎自動化系統執行吹氧至吹氧量達到計算冶煉吹氧量后停吹；

步驟五、二級監控模型實時監測吹氧狀態，監測到吹氧結束(氧氣停吹)狀態后，進入“真空脫氣脫碳”階段并開始計時，同時進行如下控制操作：下發底吹流量值Flow2至一級基礎自動化系統；下發真空泵級Pump2至一級基礎自動化系統；一級基礎自動化系統接收到并執行底吹流量Flow2、真空泵級控制參數Pump2；

步驟六、二級監控模型實時監測尾氣CO含量及氧濃度差電池電勢值，當“真空脫氣脫碳”階段時長達到鋼種標準且尾氣CO含量達到鋼種標準、氧濃度差電池電勢值達到鋼種標準后，進入“合金化”階段，二級監控模型調用合金模型計算合金化所需合金量并下發合金種類、重量至一級基礎自動化系統，一級基礎自動化系統執行合金加料操作；

步驟七、二級監控模型實時監測合金加料狀態，監測到全部合金加入完畢后，進入“合金循環”階段，二級監控模型開始計時同時進行如下控制操作：下發底吹流量值Flow3至一級基礎自動化系統；下發真空泵級Pump3至一級基礎自動化系統；一級基礎自動化系統接收到并執行底吹流量Flow3、真空泵級控制參數Pump3；

步驟八、當“合金循環”階段時長達到鋼種標準T_cyc后，二級監控模型下發“真空結束”指令至一級基礎自動化系統，一級基礎自動化系統執行關閉抽真空操作；二級監控模型下發底吹流量值Flow4至一級基礎自動化系統，一級基礎自動化系統執行底吹流量控制參數值Flow4；