[發明專利]一種AOD爐冶煉過程的噴濺預報與噴濺壓制方法及系統

有效

• 申請號: 202011088435.8
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112143853B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 關常君;尤元;韓光紅;尤文;馬海濤
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;G01F23/292
• 代理公司: 蘇州創策知識產權代理有限公司 32322
• 代理人: 周錦全

本發明公開的屬于冶煉設備技術領域，具體為一種AOD爐冶煉過程的噴濺預報與噴濺壓制系統，其包括：激光測距儀、頂槍、噴濺抑制劑添加機構、底槍和工業控制計算機，所述激光測距儀由支架固定在爐口上方，所述激光測距儀與工業控制計算機通過數據線連接，所述頂槍為雙層套管，所述頂槍的外套管連接水冷機構。該AOD爐冶煉過程的噴濺預報與噴濺壓制方法及系統，實現AOD爐冶煉過程自動預報噴濺，并自動實現壓制噴濺操作；降低了AOD爐冶煉過程中的噴濺事故造成的損失、改善了工人的工作環境，切實地提高了冶煉低碳合金的自動化控制程度，可靠性高，實用效果明顯。

技術領域

本發明屬于冶煉設備領域，尤其涉及一種AOD爐冶煉過程的噴濺預報與噴濺壓制方法及系統。

背景技術

噴濺是AOD爐冶煉過程中出現的生產事故，噴濺產生的主要原因包括熔池溫度瞬間升高、爐渣泡沫化嚴重、爐渣反干。噴濺發生時，熔液液位升高，爐渣和熔液會溢出爐口，造成金屬流失，爐體及配件損壞，甚至發生爆噴危及人身安全。因此壓制噴濺是AOD爐冶煉過程中亟待解決的問題。

授權專利申請(201010139873.2)提供了防止氮氧精煉鉻鐵合金過程中發生噴濺的控制方法。該方法通過檢測渣液表面與爐內熔液溫度差，間接估計渣液中三氧化二鉻的含量，根據爐渣和熔液溫度差量化區間控制頂槍高度及高壓力氮氣或氮氣與氧氣的比例來調節碳的氧化速度和爐渣中三氧化二鉻的含量，當溫度差超過臨界值時，通過加料電機向爐內倒入壓噴劑或改善爐渣流動性的輔料，從而實現預防噴濺的控制。

授權專利申請(201310449621.3)提供了一種氮氧精煉低碳鉻鐵生產過程噴濺預報方法。針對氮氧精煉低碳鉻鐵生產過程，通過對爐內振動信號、音頻信號、火焰圖像信號等多信息融合處理，間接預測噴濺信號，取得了一定效果。

綜上，目前冶金企業所采取的噴濺預報方法是通過爐內溫度信息、爐口火焰圖像、冶煉聲音、爐體振動等信息間接預測，這種間接的預測方式存在算法復雜、準確率低的缺點；冶金企業采取的壓制噴濺的方法主要是通過調節頂槍吹氣高度和流量以及利用加料設備向熔池倒入噴濺抑制劑的方式。壓制噴濺時，噴濺抑制劑落入的區域和頂槍氣流接觸區域反應較快，而其他區域反應較緩慢，這種噴濺壓制方法存在抑制不均勻，壓制噴濺不及時的缺點。因此，有必要采用更加精確的噴濺預報方式和更加快速、有效的噴濺壓制方法來降低甚至消除噴濺造成的危害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種AOD爐冶煉過程的噴濺預報與噴濺壓制方法及系統，實現AOD爐冶煉過程自動預報噴濺，并自動實現壓制噴濺操作；降低了AOD爐冶煉過程中的噴濺事故造成的損失、改善了工人工作的環境，切實地提高了冶煉低碳合金的自動化控制程度，可靠性高，實用效果明顯。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種AOD爐冶煉過程的噴濺預報與噴濺壓制方法及系統，其包括：激光測距儀、頂槍、噴濺抑制劑添加機構、底槍和工業控制計算機，所述激光測距儀由支架固定在爐口上方，所述激光測距儀與工業控制計算機通過數據線連接，所述頂槍為雙層套管，所述頂槍的外套管連接水冷機構，所述頂槍的內套管由連接氧氣管路的第一自動控制閥門和連接氮氣管路的第二自動控制閥門切換噴吹的氣體類型，所述噴濺抑制劑添加機構的加料口連通頂部供氣管路，所述底槍為雙層套管，所述底槍的內套管由連接氧氣管路的第三自動控制閥門調節吹氧氣的流量，所述底槍的外套管由連接氮氣管路的第四自動控制閥門調節吹氮氣的流量，所述工業控制計算機與第一自動控制閥門、第二自動控制閥門、第三自動控制閥門以及第四自動控制閥門分別連接，所述工業控制計算機可以分別控制各個閥門的開度，從而控制吹入氣體的流量，第一氣體流量傳感器安裝在頂部供氣管道上，第二氣體流量傳感器安裝在底部供氧管道上，第三氣體流量傳感器安裝在底部供氮管道上，所述工業控制計算機與第一氣體流量傳感器、第二氣體流量傳感器以及第三氣體流量傳感器分別連接；