[發明專利]基于轉爐容積模型的轉爐自動出鋼方法及轉爐系統

有效

• 申請號: 202010519031.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111809015B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 蔡煒
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C5/42
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

本發明涉及一種轉爐自動出鋼方法，包括：根據轉爐爐型參數計算轉爐容積模型h＝P(θ，V)，V＝Q(θ，h)和θ＝R(V，h)；打開出鋼口，轉爐傾動旋轉，出鋼口有爐渣流出時關閉出鋼口，根據此時的轉爐傾動角度θ₁計算爐內初始熔液體積V₁＝Q(θ₁，0)；轉爐旋轉至θ₂，該θ₂＝R(V₁，h₀)，開始出鋼；根據鋼包內的實時鋼液體積V₂計算爐內熔液體積V_a及爐內實際液面高度h_a＝P(θ，V_a)；判斷熔液液位基準閾值h_s與h_a之間的相對大小，若h_a＜h_s，轉爐繼續傾動，重復計算h_a，直至h_a＝h_s，轉爐停止轉動；出鋼完畢后關閉出鋼口。相應地提供了一種轉爐系統。本發明能實時、連續地控制爐內熔液液面高度，操作簡單、可控且可靠，在實現自動出鋼的同時，有效地防止爐口溢流事故，極大地縮短出鋼時間。

技術領域

本發明屬于轉爐冶煉技術領域，具體涉及一種基于轉爐容積模型的轉爐自動出鋼方法及實現該轉爐自動出鋼方法的轉爐系統。

背景技術

當轉爐冶煉完畢后，需要通過傾動機構將爐體傾翻，使爐內鋼水從爐帽下方的出鋼口流出到爐下臺車上的鋼包內，這個操作過程被稱為轉爐出鋼操作，工藝對出鋼操作的主要要求是：(1)不允許爐渣從出鋼口流出；(2)不允許爐渣或鋼水從爐口流出；(3)出鋼時間盡量短；(4)控制臺車移動保證鋼水要全部落入鋼包內，即鋼流的落點最好是保持在鋼包中心。

目前出鋼操作主要采用人工操作，通過人眼觀察和操作經驗來控制傾動速度、轉爐角度和臺車位置。人工控制轉爐角度缺乏科學的操作依據，如果人工搖爐速度過快，爐渣或鋼水容易從爐口溢出，引發事故；如果人工搖爐過慢，可能導致出鋼口處熔液液面高度過低，浮在鋼液上方的熔渣被卷入鋼流中落入鋼包，影響鋼水質量，還會導致鋼流流速過小造成出鋼時間變長。人工控制臺車位置主要靠肉眼觀察鋼流與臺車上鋼包中心進行對中，鋼流溫度高、輻射大，現場粉塵多、噪音大，人工操作環境差，易疲勞，可能引發鋼水灑出鋼包外的事故。

發明內容

本發明涉及一種基于轉爐容積模型的轉爐自動出鋼方法及實現該轉爐自動出鋼方法的轉爐系統，至少可解決現有技術的部分缺陷。

本發明涉及一種基于轉爐容積模型的轉爐自動出鋼方法，包括如下步驟：

S1，根據轉爐爐型參數計算出轉爐容積模型h＝P(θ，V)，V＝Q(θ，h)和θ＝R(V， h)，其中，θ為轉爐傾動角度，V為爐內所盛裝的熔液體積，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，轉爐傾動旋轉，檢測到出鋼口有爐渣流出時關閉出鋼口，獲取此時的轉爐傾動角度θ₁，由此計算爐內初始熔液體積V₁＝Q(θ₁，0)；

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

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