[發明專利]轉爐在線診斷節能降耗SADS系統

有效

• 申請號: 202011103694.3
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112226570B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 楊靖輝;張朋剛;耿勝松
• 申請（專利權）人: 南京罕華流體技術有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C5/38;G06Q10/04;G06Q10/06;G06F17/11
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 王榮亮

一種轉爐在線診斷節能降耗SADS系統，解決現有轉爐煉鋼過程中轉爐煤氣的熱量回收率較低，轉爐煉鋼的能耗高，轉爐產生的煤氣得不到有效利用的問題。該系統基于多信號來源的工藝分析手段，依托轉爐煉鋼過程的冶金物理化學模型算法，通過自適應計算和智能化分析，保證了轉爐煉鋼過程中始終處于轉爐煤氣回收量和轉爐煤氣熱值處于理想狀態，即轉爐煤氣回收熱量最大，并且給出了最優化的轉爐煉鋼生產工藝節奏，該工藝節奏既保證了煉鋼過程的順利進行，又保證了煤氣回收熱量最大化。在煤氣消耗端用量保持不變的條件下，可以有更多的煤氣用于燃氣鍋爐發電，能夠為鋼廠創造更大的經濟效益。

技術領域

本發明屬于冶金自動化技術領域，具體涉及一種能夠提高轉爐煤氣回收熱量，降低轉爐煉鋼能耗，并利用轉爐產生的更多煤氣去燃氣鍋爐發電，提升燃氣發電的發電量，可對轉爐煉鋼過程中的工藝進行在線診斷分析，減少部分事故狀態發生的轉爐在線診斷節能降耗SADS系統。

背景技術

轉爐煉鋼過程是一個對進入轉爐的鐵水進行脫碳的過程，最終鐵水經過化學反應達到指標，生成合格鋼水。在此過程中，轉爐煤氣作為副產氣，從轉爐頂部進行間歇性回收。由于回收的轉爐煤氣本身攜帶的能量和回收的蒸汽攜帶的能量，要大于轉爐煉鋼所投入的能量，所以轉爐煉鋼是一個負能煉鋼的過程。

在保證鋼水質量的條件下，轉爐煤氣的回收量越大，熱值越高，則意味著整個轉爐煉鋼過程的經濟性越高。轉爐煤氣由O₂同鐵水中的C、S、P、Si、Mn等元素氧化反應生成的爐氣和爐塵組成。轉爐冶煉時，O₂通過氧槍，從爐口上方伸入到距鐵水面上適當位置，以一定壓力進行吹煉，吹煉過程中從轉爐爐口噴出的氣體即為轉爐煤氣。轉爐煤氣主要成分為CO、CO₂、H₂、N₂、微量O₂及氧化物。

轉爐煤氣產生后需要達到一定的指標和要求才能進行回收，回收的轉爐煤氣經過除塵后才能進入氣柜和煤氣消耗端。氧氣頂吹轉爐煉鋼過程中產生的轉爐煤氣離開轉爐后，通過裙罩、活動煙罩及固定煙罩進入汽化冷卻煙道。該過程中轉爐煤氣與空氣發生燃燒，燃燒程度與煙罩的結構及控制方式有關，一般用燃燒系數來反映燃燒程度。從汽化冷卻煙道出來的轉爐煤氣經過干式除塵后，煙氣的含塵量從70g/Nm³降至10g/Nm³。經過除塵的轉爐煤氣會進入引風機，根據成分含量是否符合回收標準決定去向，符合回收標準的煤氣經過煤氣冷卻塔降溫后進入氣柜，不符合要求的煤氣直接進入放散塔放散。

然而，現有轉爐煉鋼過程中轉爐煤氣的熱量回收率較低，轉爐煉鋼的能耗高。并且，轉爐產生的煤氣得不到有效的利用，影響鋼廠的經濟效益；同時，無法實時監控轉爐煉鋼過程中的事故狀態，自動化程度低。故有必要對現有技術的轉爐節能降耗和在線診斷方式進行改進。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種能夠提高轉爐煤氣回收熱量，降低轉爐煉鋼能耗，并利用轉爐產生的更多煤氣去燃氣鍋爐發電，提升燃氣發電的發電量，可對轉爐煉鋼過程中的工藝進行在線診斷分析，減少部分事故狀態發生的轉爐在線診斷節能降耗SADS(Energy-Saving，Analysis，Diagnose，System)系統。

本發明所采用的技術方案是：該轉爐在線診斷節能降耗SADS系統包括如下步驟：

步驟一、建立轉爐冶煉過程的信號關聯性模型，通過與轉爐冶煉過程中轉爐煤氣產生量相關的工藝信號及關聯算法，實現轉爐中轉爐煤氣回收量及回收熱值的增加；

步驟二、轉爐煤氣回收量的計算，根據轉爐煤氣動態回收量計入轉爐冶煉過程中的CO、CO₂、O₂的濃度信號，然后接入氧槍開關量信號，即可動態計算轉爐煤氣的產生量和回收量；