CN102816890A - 一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法 - Google Patents
一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102816890A CN102816890A CN2011101526701A CN201110152670A CN102816890A CN 102816890 A CN102816890 A CN 102816890A CN 2011101526701 A CN2011101526701 A CN 2011101526701A CN 201110152670 A CN201110152670 A CN 201110152670A CN 102816890 A CN102816890 A CN 102816890A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- point
- oxygen
- converter
- tar
- blow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
本发明提供一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法,在一级计算机、二级计算机中分别增设点吹控制画面和点吹计算模块,在转炉PLC中增设点吹数据通讯模块及点吹执行模块。二级计算机根据钢种目标数据和转炉测量结果数据计算出点吹方案并发送给转炉PLC,转炉PLC根据点吹方案对氧枪升降装置和氧气阀门进行自动控制,并将控制结果发送到二级和三级计算机,实现氧枪点吹操作的自动控制。本发明利用计算机计算出点吹方案,使计算与采取的点吹方案更加科学合理,氧枪点吹操作控制的准确性明显提高,点吹过程与结果数据记录更加精确,可避免各种人为因素的影响,并减轻操作工的劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于炼钢工艺领域,特别涉及一种用于氧气顶吹转炉氧枪点吹操作的自动控制方法。
背景技术
氧气顶吹转炉由于具有生产效率高,成本低的特点,已成为一种主要的炼钢设备。转炉自动化炼钢操作一般是指从吹氧打火开始至终点抬枪之前的自动冶炼控制过程,为实现自动冶炼控制过程,现场均配备有转炉测量仪表、一级计算机(人机操作界面计算机)、二级计算机(过程控制计算机)、三级计算机(生产管理计算机)、转炉计算机可编程序控制器(简称转炉PLC)。点吹操作是指一次拉碳未命中钢种目标时所采取的氧枪补吹操作。目前,国内转炉氧枪点吹操作的比例约占20%,并普遍使用手动操作。
这种手动操作存在着弊端:首先,操作工人根据钢种目标与冶炼终点处理结果进行对比,凭经验估算出点吹方案,由于操作工人的个人经验不同,采取的点吹方案不尽相同。其次,操作工人通过操作台手动控制氧枪的升降操作,由于操作工人的操作技能与精神状态不同,对点吹控制的准确性较差。另外,操作工是根据抬枪时间与氧枪到位的时间计算出点吹时间并进行记录,由于操作工人计算的准确性不同,因此对点吹数据的记录精确性不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单易行,稳定可靠,控制精度高,无需额外投资的氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法。
为此,本发明所采取的技术解决方案是:
一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法,包括转炉测量仪表、一级计算机、二级计算机、三级计算机、转炉计算机可编程序控制器即转炉PLC、氧枪升降装置及氧气阀门;其特征在于:
在一级计算机中增设点吹控制画面、点吹方式切换及状态显示按钮;
在二级计算机中增设点吹计算模块;
在转炉PLC中增设点吹数据通讯模块,包括熔炼号、设定点吹时间、实际点吹时间;
在转炉PLC中增设点吹执行模块,包括点吹开始控制模块和点吹结束控制模块。
其具体控制过程为:
三级计算机将钢种目标温度Ttar、目标碳含量Ctar以电文形式发送给二级计算机,同时转炉PLC中的测量结果通讯模块亦将转炉测量仪表的测量温度Tm、测量碳含量Cm结果以电文形式发送给二级计算机;
二级计算机点吹计算模块根据三级计算机的钢种目标数据和转炉PLC的转炉测量仪表测量结果数据计算出包括目标枪高Htar、目标吹氧时间Dtar的点吹方案,并将点吹方案发送给转炉PLC和一级计算机;
转炉PLC中的点吹数据通讯模块根据点吹方案,确定熔炼号、设定点吹时间及实际点吹时间,并发送给一级计算机;
一级计算机点吹控制画面显示设定点吹时间数据Dtar及实际点吹时间数据Dact;
转炉PLC启动点吹执行模块,当一级计算机点吹方式为自动状态且操作台上的氧枪到吹炼点信号启动时,转炉PLC点吹开始控制模块控制氧枪到达吹炼点位置即Htar= Hact,并开启氧气阀门,同时开始计时并写入到实际点吹数据中;
当Dtar= Dact时,即实际点吹数据达到设定点吹数据时,转炉PLC点吹结束控制模块控制氧枪到达等候点位置,关闭氧气阀门,停止计时器,并将包括实际枪高Hact、实际吹氧时间Dact的控制结果发送到二级计算机;
二级计算机读取转炉PLC中点吹数据通讯模块数据,并以电文形式发送给三级计算机,从而实现氧气顶吹转炉氧枪点吹操作的全过程自动控制。
所述目标吹氧时间Dtar的计算公式为:
当Ctar<Cm时:
Ctar为目标碳含量(%);Cm为测量碳含量(%);Dtar为目标吹氧时间(s);为炉内钢水量(t);C0为极限碳含量(%);F为氧气流量(Nm3/s);、为脱碳速率,=0.27~0.30(t/Nm3),=88000;e为自然对数;
当Ttar>Tm时:
Ttar为目标温度(℃);Tm为测量温度Tm(℃);a、b为升温参数,a=0.33~0.40(℃/ Nm3),b=-7~0(℃)。
本发明的有益效果为:
本发明充分利用转炉原有设备,在不改变原有工艺的条件下,通过增加通讯、控制模块,实现了氧气顶吹转炉氧枪点吹操作的全过程自动控制,投入少、见效快。
由于本发明根据钢种目标与冶炼终点测试结果,利用计算机计算出点吹方案,避免了由于操作工人个人经验不足而导致的计算误差,使计算与采取的点吹方案更加科学合理。
采用计算机全过程自动控制,完全替代了转炉氧枪点吹的手动操作,避免了由于操作工人操作技能与精神状态不同而造成的操作和控制偏差,使氧枪点吹操作控制的准确性明显提高。
由于使用计算机进行自动记录,避免了人为因素的影响,从而极大提高了点吹过程与结果记录数据的精确度,因此本发明可降低对操作工点吹操作技能的要求,减轻操作工的劳动强度。
附图说明
附图为氧气顶吹转炉点吹操作自动控制系统结构框图。
具体实施方式
从氧气顶吹转炉点吹操作自动控制系统结构框图中可见,本发明所涉及的主要设备有转炉测量仪表、一级计算机、二级计算机、三级计算机、转炉PLC、氧枪升降装置及氧气阀门,而上述设备均为转炉原有配置的设备。本发明是在原有设备的基础上,又在一级计算机、二级计算机、三级计算机和转炉PLC的通讯与控制程序中增设了相应的通讯模块、控制模块及画面。
增加的具体内容为:
1、在一级计算机中增设点吹控制画面、点吹方式切换及状态显示按钮,进行设定点吹时间和实际点吹时间显示及修改数据项。
2、在二级计算机中增设点吹计算模块,以便根据钢种目标数据和转炉测量仪表的测量结果计算出点吹方案,并与转炉PLC进行通讯。
3、在转炉PLC中增设点吹数据通讯模块,包括熔炼号、设定点吹时间、实际点吹时间,并实现与一级计算机、二级计算机的通讯。
4、在转炉PLC中增设点吹执行模块,包括点吹开始控制模块和点吹结束控制模块。
本发明氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法控制过程实施例:
三级计算机将钢种目标数据,即目标温度Ttar与目标碳含量Ctar以电文形式发送给二级计算机,同时转炉PLC中的测量结果通讯模块亦将转炉测量仪表的测量结果,包括测量温度Tm、测量碳含量Cm以电文形式发送给二级计算机。
二级计算机点吹计算模块根据三级计算机的钢种目标数据和转炉PLC的转炉测量仪表测量结果数据计算出目标枪高Htar、目标吹氧时间Dtar及目标流量,并将点吹方案发送给转炉PLC和一级计算机。
目标枪高Htar的计算公式为:
Htar=Hbs +Hbl+Hrb;
转炉炉底至零米地面的高度Hbs为14.24m,转炉内熔池液位高度Hbl为2m,点吹目标枪高Hrb为1.8m,故目标枪高Htar为18.04 m。
目标吹氧时间Dtar的计算公式为:
目标碳含量Ctar设定为0.08%,测量碳含量Cm为0.11%,满足Ctar<Cm条件:由目标吹氧时间Dtar的计算公式:
将各数值代入目标吹氧时间Dtar的计算公式,得到Dtar=25.01(s)。
同时,由于目标温度Ttar当设定为1680℃,实测测量温度Tm为1672℃,满足Ttar>Tm条件:采用公式:
其中:a为0.035℃/ Nm3、b为-5℃,代入后得到:Dtar=24.76(s)。
按照上述两种Dtar计算方法所得结果相差无几,故将目标吹氧时间Dtar取值为25(s)。
需要提及的是,当上述两条件同时满足时,取数值较大的Dtar;
当上述两条件都不符合时, Dtar=0s,不需要进行点吹操作。
转炉PLC中的点吹数据通讯模块根据上述点吹方案,确定熔炼号、设定点吹时间及实际点吹时间,并发送给一级计算机。
一级计算机点吹控制画面显示设定点吹时间数据及实际点吹时间数据均为Dact=25s。
转炉PLC启动点吹执行模块,当一级计算机点吹方式为自动状态且操作台上的氧枪到吹炼点信号启动时,转炉PLC点吹开始控制模块控制氧枪到达吹炼点位置,即Htar= 18.04m,开启氧气阀门至目标氧气流量Ftar=15Nm3/s,同时开始计时并写入到实际点吹数据中。
当实际点吹数据达到设定点吹数据(Dact=25s)时,转炉PLC点吹结束控制模块控制氧枪到达等候点位置Hl =26.30m,关闭氧气阀门,停止计时器,并将控制结果(包括实际枪高Hact=18.04m、实际吹氧时间Dact=25s、实际氧气流量Fact=15Nm3/s发送到二级计算机。
二级计算机读取转炉PLC中点吹数据通讯模块数据,包括设定枪高Htar= 18.04m、实际枪高Hact=18.04m、设定点吹时间Dtar=25s、实际吹氧时间 Dact=25s、目标氧气流量Ftar=15Nm3/s、实际氧气流量Fact=15Nm3/s,并以电文形式发送给三级计算机,即可实现氧气顶吹转炉氧枪点吹操作的全过程自动控制。
Claims (2)
1.一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法,包括转炉测量仪表、一级计算机、二级计算机、三级计算机、转炉计算机可编程序控制器即转炉PLC、氧枪升降装置及氧气阀门;其特征在于:
在一级计算机中增设点吹控制画面、点吹方式切换及状态显示按钮;
在二级计算机中增设点吹计算模块;
在转炉PLC中增设点吹数据通讯模块,包括熔炼号、设定点吹时间、实际点吹时间;
在转炉PLC中增设点吹执行模块,包括点吹开始控制模块和点吹结束控制模块;
其具体控制过程为:
三级计算机将钢种目标温度Ttar、目标碳含量Ctar以电文形式发送给二级计算机,同时转炉PLC中的测量结果通讯模块亦将转炉测量仪表的测量温度Tm、测量碳含量Cm结果以电文形式发送给二级计算机;
二级计算机点吹计算模块根据三级计算机的钢种目标数据和转炉PLC的转炉测量仪表测量结果数据计算出包括目标枪高Htar、目标吹氧时间Dtar的点吹方案,并将点吹方案发送给转炉PLC和一级计算机;
转炉PLC中的点吹数据通讯模块根据点吹方案,确定熔炼号、设定点吹时间及实际点吹时间,并发送给一级计算机;
一级计算机点吹控制画面显示设定点吹时间数据Dtar及实际点吹时间数据Dact;
转炉PLC启动点吹执行模块,当一级计算机点吹方式为自动状态且操作台上的氧枪到吹炼点信号启动时,转炉PLC点吹开始控制模块控制氧枪到达吹炼点位置即Htar= Hact,并开启氧气阀门,同时开始计时并写入到实际点吹数据中;
当Dtar= Dact时,即实际点吹数据达到设定点吹数据时,转炉PLC点吹结束控制模块控制氧枪到达等候点位置,关闭氧气阀门,停止计时器,并将包括实际枪高Hact、实际吹氧时间Dact的控制结果发送到二级计算机;
二级计算机读取转炉PLC中点吹数据通讯模块数据,并以电文形式发送给三级计算机,从而实现氧气顶吹转炉氧枪点吹操作的全过程自动控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110152670 CN102816890B (zh) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110152670 CN102816890B (zh) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102816890A true CN102816890A (zh) | 2012-12-12 |
CN102816890B CN102816890B (zh) | 2013-10-16 |
Family
ID=47301334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201110152670 Active CN102816890B (zh) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102816890B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105200180A (zh) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | 南京梅山冶金发展有限公司 | 一种转炉氧枪自动控制方法 |
CN106755712A (zh) * | 2015-11-19 | 2017-05-31 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉氧枪后期控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU810830A1 (ru) * | 1974-11-15 | 1981-03-07 | Государственный Ордена Трудовогокрасного Знамени Проектный Институт"Тяжпромэлектропроект" Волгоградскоеотделение | Система дл контрол и управлени пОлОжЕНиЕМ фуРМы B СТАлЕплАВильНОМАгРЕгАТЕ |
JPH06264129A (ja) * | 1992-06-12 | 1994-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 転炉製鋼の終点制御方法 |
JP2001294928A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | 転炉吹錬の終点制御方法 |
JP2009007631A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 転炉の吹錬終点温度目標設定方法 |
CN101845531A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-29 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种转炉冶炼终点钢水碳、温度控制系统及其方法 |
-
2011
- 2011-06-08 CN CN 201110152670 patent/CN102816890B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU810830A1 (ru) * | 1974-11-15 | 1981-03-07 | Государственный Ордена Трудовогокрасного Знамени Проектный Институт"Тяжпромэлектропроект" Волгоградскоеотделение | Система дл контрол и управлени пОлОжЕНиЕМ фуРМы B СТАлЕплАВильНОМАгРЕгАТЕ |
JPH06264129A (ja) * | 1992-06-12 | 1994-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 転炉製鋼の終点制御方法 |
JP2001294928A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | 転炉吹錬の終点制御方法 |
JP2009007631A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 転炉の吹錬終点温度目標設定方法 |
CN101845531A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-29 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种转炉冶炼终点钢水碳、温度控制系统及其方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
孟劲松: "复吹转炉终点控制的实践和理论", 《鞍钢技术》 * |
徐广新: "转炉炼钢后期补吹专家系统", 《冶金自动化》 * |
王顺晃: "顶底复吹转炉的计算机控制", 《北京科技大学学报》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105200180A (zh) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | 南京梅山冶金发展有限公司 | 一种转炉氧枪自动控制方法 |
CN106755712A (zh) * | 2015-11-19 | 2017-05-31 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉氧枪后期控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102816890B (zh) | 2013-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103103309B (zh) | 一种辅助预报转炉炼钢终点的方法 | |
CN104630410A (zh) | 一种基于数据解析的转炉炼钢质量实时动态预测方法 | |
CN108647407B (zh) | 一种转炉炼钢烟气分析定碳方法 | |
CN102399933B (zh) | 一种转炉吹炼低碳钢氧枪自动控制方法 | |
WO2021129350A1 (zh) | 一种转炉炼钢冶炼后期碳含量预报方法 | |
CN103866088A (zh) | 一种利用参考炉次法确定lf精炼炉造渣料及脱氧合金加入量的方法 | |
Lin et al. | Consideration of green intelligent steel processes and narrow window stability control technology on steel quality | |
CN103544273A (zh) | 利用模式识别技术对炉况整体状态进行评估的方法 | |
CN203904385U (zh) | 一种利用转炉透气砖实现转炉熔池连续测温的装置 | |
CN103695593B (zh) | 转炉自动化炼钢留渣操作方法 | |
CN101748237A (zh) | 一种转炉双渣操作的自动控制方法 | |
CN104419799A (zh) | 一种转炉冶炼在线预测高碳钢碳含量方法 | |
CN102373310B (zh) | 一种指导转炉补吹过程操作的方法 | |
CN107937658A (zh) | 一种转炉冶炼自动智能控制系统 | |
CN107916315A (zh) | 一种转炉留渣双渣自动炼钢控制方法 | |
CN102816890A (zh) | 一种氧气顶吹转炉氧枪点吹操作自动控制方法 | |
CN102758052B (zh) | 一种rh轻处理模式的控制方法 | |
CN103215408B (zh) | 一种加入钢渣块进行转炉炼钢的方法 | |
CN113512622A (zh) | 基于气体分析的转炉冶炼全过程终点碳动态控制方法 | |
CN101403567A (zh) | 基于svm的电弧炉终点温度预报系统 | |
CN105200180A (zh) | 一种转炉氧枪自动控制方法 | |
CN107502698A (zh) | 一种适用于少渣冶炼的自动化炼钢方法 | |
CN113512620B (zh) | 气体分析+副枪的转炉冶炼全过程终点碳动态控制方法 | |
CN110358888A (zh) | 基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置及控制方法 | |
CN106755711B (zh) | 一键式智能炼钢方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |