CN106011386B - 一种rh顶枪化冷钢的控制方法 - Google Patents

一种rh顶枪化冷钢的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于炼钢技术领域，公开了一种RH顶枪化冷钢的控制方法，包括：获取RH精炼真空槽状态；依据所述真空槽的状态，执行顶枪化冷钢操作；所述顶枪化冷钢操作包括：顶枪枪位控制、顶枪流量控制以及持续时间控制；所述RH精炼真空槽状态包括：真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、合金钢种冶炼状态、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度；其中，还包括：异常反馈模式下应对性的顶枪化冷钢操作；所述异常反馈模式包括：升温异常、钢水成分异常以及非计划移槽或下线。本发明通过针对RH精炼过程，精确生成控制策略，实现高效的稳定的化冷钢过程，降低损伤程度。

Description

一种RH顶枪化冷钢的控制方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种RH顶枪化冷钢的控制方法。
背景技术
RH精炼工艺，钢液真空循环脱气法是依靠真空室和大气间的压差，将钢包中的钢水提升到真空室，并通过吹氩造成钢水连续循环处理的一种冶金方法。RH真空槽系统分为热弯管，上部槽，下部槽，浸渍管四部分，上部槽与下部槽之间用水冷法兰连接，由于水冷的作用，连接部位特别容易结冷钢。另外，真空处理过程中，由于碳氧反应造成真空室内钢水飞溅，粘附在内壁上，也容易形成冷钢。这些冷钢在RH生产过程中，一部分进入钢水，导致钢水成分异常，由于冷钢中大量含氧，极易导致Al的烧损，进入被迫对此调铝，对钢水质量造成恶化。生产中必须严格控制真空室内冷钢。
现有技术中，顶枪化冷钢过程是通过调整枪位将槽底、槽壁上冷钢依次化掉，并根据浸渍管流出冷钢的多少适时调整枪位减少冷钢在浸渍管口的凝结。
RH顶枪化冷钢的工艺相对比较灵活，顶枪枪位和流量的控制比较模糊。另外，真空槽中冷钢量、耐材厚度等都是不确定因素，标准水平有限，导致化冷钢效率和效果不稳定；枪位和流量影响燃烧状态，直接影响到烤槽效果；燃烧不充分，烘烤速度慢；过于剧烈对真空槽内耐火材料产生不利影响；长时间对槽底强烈冲击，会降低槽底寿命。
发明内容
本发明提供一种RH顶枪化冷钢的控制方法，解决现有技术中顶枪枪位、流量以及持续时间控制模糊，导致化冷钢效率不稳定，同时易造成精炼设备的过度损害的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种RH顶枪化冷钢的控制方法，包括：
获取RH精炼真空槽状态；
依据所述真空槽的状态，执行顶枪化冷钢操作；
所述顶枪化冷钢操作包括：顶枪枪位控制、顶枪流量控制以及持续时间控制；
所述RH精炼真空槽状态包括：真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、合金钢种冶炼状态、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度；
其中，还包括：异常反馈模式下的应对性顶枪化冷钢操作；
所述异常反馈模式包括：升温异常、钢水成分异常以及非计划移槽或下线。
进一步地，当真空槽冶炼炉次大于8次时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min。
进一步地，当冶炼对洗槽有特殊要求的钢种时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min。
进一步地，当RH真空槽冶炼完高合金钢种后，不再冶炼同类钢种时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min。
进一步地，当RH真空槽空置或者计划空置2小时以上时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间20min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间20min。
进一步地，当RH真空槽温度低于800摄氏度时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
进一步地，当RH真空槽的冷钢粘附超过既定值或者冶炼寿命达到100小时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
进一步地，当吹氧量大于200Nm3，出现吹氧升温异常时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min。
进一步地，当钢水成分出现异常时，执行顶枪化冷钢操作；
顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
进一步地，当出现非计划移槽或下线时，执行顶枪化冷钢操作；
其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的RH顶枪化冷钢的控制方法，将整个RH精炼过程进行筛选划分，以RH精炼过程中的状态和中间参数为依据生成顶枪枪位、顶枪流量以及持续时间的控制策略；精确指导顶枪的过程控制，枪位、流量以及持续时间，保障化冷钢效率的稳定性；同时，提升资源利用率，降低对RH精炼设备的损伤。
附图说明
图1为本发明实施例提供的RH顶枪化冷钢的控制方法的流程图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种RH顶枪化冷钢的控制方法，解决现有技术中顶枪枪位、流量以及持续时间控制模糊，导致化冷钢效率不稳定，同时易造成精炼设备的过度损害；达到了提升并维持化冷钢效率，降低对RH精炼设备损害的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
一种RH顶枪化冷钢的控制方法，包括：
获取RH精炼真空槽状态；
依据所述真空槽的状态，执行顶枪化冷钢操作；
所述顶枪化冷钢操作包括：顶枪枪位控制、顶枪流量控制以及持续时间控制；
所述RH精炼真空槽状态包括：真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、合金钢种冶炼状态、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度；
其中，还包括：异常反馈模式下的应对性顶枪化冷钢操作；
所述异常反馈模式包括：升温异常、钢水成分异常以及非计划移槽或下线。
通过上述内容可以看出，通过针对RH精炼过程中的各种状况生成针对性的控制策略，维持高效稳定的化冷钢效率，保证钢水的质量；同时，结合精确的控制策略，使得化冷钢过程平稳，实现化冷钢的同时，也避免了对精炼设备的过度损伤。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1，本发明实施例提供的一种RH顶枪化冷钢的控制方法，包括：
获取RH精炼真空槽状态；
依据所述真空槽的状态，执行顶枪化冷钢操作；
所述顶枪化冷钢操作包括：顶枪枪位控制、顶枪流量控制以及持续时间控制；
所述RH精炼真空槽状态包括：真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、合金钢种冶炼状态、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度；
其中，还包括：异常反馈模式下的应对性顶枪化冷钢操作；
所述异常反馈模式包括：升温异常、钢水成分异常以及非计划移槽或下线。
下面分别具体说明各情态以及控制策略。
当真空槽冶炼炉次大于8次时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min。
当冶炼对洗槽有特殊要求的钢种时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min。
当RH真空槽冶炼完高合金钢种后，不再冶炼同类钢种时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min。
当RH真空槽空置或者计划空置2小时以上时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间20min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间20min。
当RH真空槽温度低于800摄氏度时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
当RH真空槽的冷钢粘附超过既定值或者冶炼寿命达到100小时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
当吹氧量大于200Nm3，出现吹氧升温异常时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min。
当钢水成分出现异常时，执行顶枪化冷钢操作；顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
当出现非计划移槽或下线时，执行顶枪化冷钢操作；其中，顶枪化冷钢的控制策略包括如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
下面通过具体的控制实例，说明本方法。
在本发明的控制方法中，根据不同真空槽和钢种情况，将RH顶枪化冷钢的控制分为自动控制模式和半自动控制模式。
自动控制模式是正常生产过程中，化冷钢时间≥30min的化冷钢控制；半自动控制模式是生产异常时，化冷钢时间通常<30min的真空槽，化冷钢时间由操作人员经验输入。
在真空处理的间隔时间，二级控制结构判断RH顶枪化冷钢的操作模式，进行自动控制。除模式化操作外，本发明还具备根据浸渍管流出的冷钢量判断控制终点。
下面针对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
实例一
RH真空槽两个工位连续冶炼10炉后
钢种：AC09500R；
钢水重量：295吨；
真空槽：处理位。
按如下步骤进行：
在二级控制结构上，针对真空槽状态，选择化冷钢画面上选择顶枪进行自动控制；
操作员确认数据后，点击化冷钢开始，二级控制结构将控制策略下发给一级的顶枪具体控制设备，自动执行；
顶枪降至预定位置，待顶枪点火成功后，设定煤气流量、氧气流量按照配比1：1.2自动调节。过程根据化冷钢情况，对枪位、流量进行调整，完成化冷钢操作。操作步骤为：
步骤一：顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，阶段时间5min。
步骤二：顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，阶段时间5min。
一级基础自动化控制系统根据二级控制软件发送的参数自动执行冶炼过程，结果如下：
顶枪开始时刻：23:22:46，结束时刻：23:33:18；
流量：600Nm3/h
枪高：5500mm－5000mm
时间：10min；
化冷钢结束，同时关闭煤气和氧气流量，并将顶枪提升至槽内待机位。
实例二
处理钢水前槽温过低，处理过程粘附冷钢较多
钢种：BC06800F；
钢水重量：295吨；
真空槽：处理位；
按如下步骤进行：
在二级控制结构上，针对真空槽状态，选择化冷钢画面上选择顶枪进行自动控制；
操作员确认数据后，点击化冷钢开始，二级控制结构将控制策略下发给一级的顶枪具体控制设备，自动执行；
顶枪降至预定位置，待顶枪点火成功后，设定煤气流量、氧气流量按照配比1：1.2自动调节。过程根据化冷钢情况，对枪位、流量进行调整，完成化冷钢操作。操作步骤为：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，阶段时间15min。
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，阶段时间15min。
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，阶段时间15min。
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，阶段时间15min。
一级基础自动化控制系统根据二级控制软件发送的参数自动执行冶炼过程，结果如下：
顶枪开始时刻：11:30:00，结束时刻：12:31:01；
流量：600Nm3/h
枪高：7500mm-6500mm-5500mm－5000mm
时间：61min；
化冷钢结束，同时关闭煤气和氧气流量，并将顶枪提升至槽内待机位。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的RH顶枪化冷钢的控制方法，将整个RH精炼过程进行筛选划分，以RH精炼过程中的状态和中间参数为依据生成顶枪枪位、顶枪流量以及持续时间的控制策略；精确指导顶枪的过程控制，枪位、流量以及持续时间，保障化冷钢效率的稳定性；同时，提升资源利用率，降低对RH精炼设备的损伤。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种RH顶枪化冷钢的控制方法，其特征在于，包括：
获取RH精炼过程中，真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、合金钢种冶炼状态、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度；
依据所述真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、合金钢种冶炼状态、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度，同时控制顶枪枪位、顶枪流量以及持续时间；
其中，所述控制方法还包括：异常反馈模式下的应对性顶枪化冷钢操作；
所述异常反馈模式包括：升温异常、钢水成分异常以及非计划移槽或下线；
当所述真空槽冶炼炉次大于8次时，随时间推进逐步执行下述步骤：
所述顶枪枪位为5500mm，所述顶枪流量为600m3/秒，所述持续时间为5min；
所述顶枪枪位5000mm，所述顶枪流量为600m3/秒，所述持续时间为5min；
当冶炼对洗槽有特殊要求的钢种时，随时间推进逐步执行如下步骤：
所述顶枪枪位为7500mm，所述顶枪流量为600m3/秒，所述持续时间为10min；
所述顶枪枪位为6500mm，所述顶枪流量为600m3/秒，所述持续时间为10min；
所述顶枪枪位为5000mm，所述顶枪流量为600m3/秒，所述持续时间为10min；
当RH真空槽冶炼完高合金钢种后，不再冶炼同类钢种时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
当RH真空槽空置或者计划空置2小时以上时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间20min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间20min；
当RH真空槽温度低于800摄氏度时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
当RH真空槽的冷钢粘附超过既定值或者冶炼寿命达到100小时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
当吹氧量大于200Nm3，出现吹氧升温异常时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间5min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
当钢水成分出现异常时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min；
当出现非计划移槽或下线时，随时间推进逐步执行如下步骤：
顶枪枪位7500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位6500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5500mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间10min；
顶枪枪位5000mm，顶枪流量600m3/秒，持续时间15min。
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