[發(fā)明專利]基于轉(zhuǎn)爐容積模型的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法及轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010519031.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111809015B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C5/42
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

1.一種基于轉(zhuǎn)爐容積模型的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐型參數(shù)計算出轉(zhuǎn)爐容積模型h＝P(θ，V)，V＝Q(θ，h)和θ＝R(V，h)，其中，θ為轉(zhuǎn)爐傾動角度，V為爐內(nèi)所盛裝的熔液體積，h為液面高度，所述液面高度為熔液液面與出鋼口之間的高度差；

S2，打開出鋼口，轉(zhuǎn)爐傾動旋轉(zhuǎn)，檢測到出鋼口有爐渣流出時關(guān)閉出鋼口，獲取此時的轉(zhuǎn)爐傾動角度θ₁，由此計算爐內(nèi)初始熔液體積V₁＝Q(θ₁，0)；

S3，計算預設(shè)液面高度h₀下的初始轉(zhuǎn)爐傾動角度θ₂＝R(V₁，h₀)，轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)至θ₂，臺車就位后打開出鋼口，鋼流開始流入鋼包內(nèi)；

S4，獲取鋼包內(nèi)的實時鋼液體積V₂，據(jù)此計算爐內(nèi)熔液體積V_a＝V₁-V₂，以及計算爐內(nèi)實際液面高度h_a＝P(θ，V_a)；

S5，以h_s為熔液液位基準閾值，判斷h_s與h_a之間的相對大小，若h_a＜h_s，增大轉(zhuǎn)爐傾動角度，并且重復S4～S5，直至h_a＝h_s，轉(zhuǎn)爐停止轉(zhuǎn)動；

S6，當下渣檢測裝置檢測到鋼流中渣含量超標時，關(guān)閉出鋼口，轉(zhuǎn)爐回位。

2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于：S1中，具體地，獲取轉(zhuǎn)爐爐型參數(shù)后，通過柱面坐標體積分的方式計算出V＝Q(θ，h)的表達式，再通過反函數(shù)計算出h＝P(θ，V)以及θ＝R(V，h)的表達式。

3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于：S5中，h_a＜h_s時，轉(zhuǎn)爐的傾動速度ω∝h_s-h_a。

4.如權(quán)利要求1或3所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于，所述h_s以如下公式確定：h_s＝Lsin(a-θ)-H_Δ，其中，L為沿爐帽傾斜方向爐口與出鋼口之間的距離，α為爐帽與爐身之間的夾角，θ為轉(zhuǎn)爐的傾動角度，H_Δ為預設(shè)安全裕量。

5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于：S4～S5中，實時監(jiān)測轉(zhuǎn)爐爐口溢流情況，若轉(zhuǎn)爐爐口出現(xiàn)溢流，則對V_a和h_a的計算公式進行修正。

6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于，修正方法包括：

獲取爐口溢流瞬間的轉(zhuǎn)爐傾動角度θ₃以及鋼包內(nèi)的鋼液體積V₃，計算爐內(nèi)熔液體積V₄＝Q(θ₃，H)，其中H＝Lsin(a-θ₃)，其中，L為沿爐帽傾斜方向爐口與出鋼口之間的距離，α為爐帽與爐身之間的夾角；

修正后的V_a的計算公式為V_a＝V₄-(V₂-V₃)；h_a的計算公式對應(yīng)修正。

7.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于：轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，根據(jù)轉(zhuǎn)爐的傾動角度調(diào)節(jié)臺車的位置以便承接鋼流，具體地，采用分段線性函數(shù)擬合臺車位置與轉(zhuǎn)爐傾動角度之間的關(guān)系，根據(jù)實際的轉(zhuǎn)爐傾動角度計算臺車位置目標值并以此對臺車位置進行閉環(huán)控制。

8.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐自動出鋼方法，其特征在于，鋼包內(nèi)的實時鋼液體積V₂的獲取方法包括：獲取流入至鋼包內(nèi)的鋼液重量并計算出鋼包內(nèi)的鋼液體積，和/或獲取鋼包內(nèi)的鋼液液位并計算出鋼包內(nèi)的鋼液體積。