CN108588330A - 一种钢水在出钢过程中自动增碳系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢水在出钢过程中自动增碳系统及方法,包括智能控制及动力系统和增碳剂贮存及输出系统,其方法包括如下步骤:出钢水、计算增碳剂重量和自动增碳,所述智能控制及动力系统的一侧设置有增碳剂贮存及输出系统;本发明采用人工智能模型,根据钢水出钢量、残碳量等参数,自动计算出所需加入的碳质材料,做到加入量准确,节约增碳剂;实现钢水增碳机械化、自动化、智能化,提高钢水品质,可将炼钢操作工,从恶劣环境中的增碳操作从体力劳动中解脱出来;进行钢水增碳,可使碳质材料比起人工,更加准确地投向钢水流股,减少碳质材料的浪费,提高增碳剂的使用效率,降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及制钢技术领域,具体为一种钢水在出钢过程中自动增碳系统及方法。
背景技术
转炉在吹氧炼钢后,炉内钢水中的碳含量已降到很低的水平(一般小于0.10%)。转炉出钢时钢水中的碳含量,一般已低于钢种标准所要求的碳含量(一般碳素钢种要求碳含量在0.10%-0.5%)。为了使钢水能够符合钢种的碳含量要求,是需在出钢过程中向钢包进行增碳。现钢水增碳工艺,是在出钢时采用人工投放增碳剂,使钢水增碳达到钢种需要的碳含量。现钢水增碳工艺技术,由于采用人工操作具有以下缺点:
(1)采用人工加入增碳剂,加入量依据人工经验估算,容易造成增碳剂加入量不准确,从而造成钢水质量波动;
(2)人工投放增碳剂难以做到准确加入到钢流投放点,影响增碳剂使用效率,造成生产成本增加;
在高温环境下人工投放增碳剂,粉尘污染严重,对操作者健康造成很大的危害。
所以,如何设计一种钢水在出钢过程中自动增碳系统及方法,成为我们当前要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种钢水在出钢过程中自动增碳系统及方法,采用人工智能模型,根据钢水出钢量、残碳量等参数,自动计算出所需加入的碳质材料,做到加入量准确,节约增碳剂;实现钢水增碳机械化、自动化、智能化,这种方法可以减少钢水碳含量的偏差,控制减少不同炉次间,钢水碳含量的偏差,提高钢水品质;采用“一种钢水在出钢过程中自动增碳的工艺方法”,可将炼钢操作工,从恶劣环境中的增碳操作从体力劳动中解脱出来;进行钢水增碳,可使碳质材料比起人工,更加准确地投向钢水流股,减少碳质材料的浪费,提高增碳剂的使用效率,降低生产成本;同时采用喷吹碳粉工艺,也可以提高碳粉的脱氧效率,减少了钢水中脱氧物料的加入,减少钢水中的夹杂物实现洁净钢生产;由于喷吹碳粉可以减少脱氧剂消耗量,从而降低炼钢成本,可以有效解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种钢水在出钢过程中自动增碳系统,包括智能控制及动力系统、增碳剂贮存及输出系统、增碳剂输送系统、增碳剂、钢水流股、转炉、第一钢水、钢水包、第二钢水和钢水车,所述智能控制及动力系统的一侧设置有增碳剂贮存及输出系统,所述增碳剂贮存及输出系统的底端连接有增碳剂输送系统,所述增碳剂贮存及输出系统的内部设置有增碳剂,所述转炉的内部设置有第一钢水,所述转炉的底端通过钢水流股连接有钢水车,所述钢水车的内部设置有钢水包,所述钢水包的内部设置有第二钢水。
一种钢水在出钢过程中自动增碳方法,包括如下步骤:
1)出钢水:转炉在炼钢终点,开始倒炉向钢水包中出钢水;
2)计算增碳剂重量:在出钢开始后,智能控制系统启动,完成模型计算得出工艺所需的增碳剂重量;
3)自动增碳:自动增碳动力系统启动,通过碳粉贮存及输送系统开始向钢流喷射增碳剂;增碳剂喷吹量达到增碳工艺要求后,增碳工艺操作自动结束。
根据上述技术方案,所述增碳剂输送系统包括机架,机架上设置电动机和减速机,减速机通过联轴器带动主动链轮,主动链轮通过链条带动被动链轮,链条上设置料槽、链板和接料槽。
根据上述技术方案,所述钢水车的底部设置有支撑架。
根据上述技术方案,所述增碳剂按质量百分比,由95-98.5%的石墨料与1.5-5.0%的粘接剂组成,所述石墨料由微粉石墨与电极粉末混合后得到,粒度不超过74.0μm,微粉石墨与电极粉末的质量比为41-65∶40-65;所述粘接剂由无机粘接剂和有机粘接剂按质量比1∶0.75-1.4组成;所述无机粘接剂为原硅酸、硅酸盐和粘土中的一种以上与纯水的溶液,质量浓度为40.0-50.0%,硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁和硅酸钙中的一种以上;所述有机粘接剂由淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和聚四氟乙烯中的一种以上与水的溶胶,质量浓度为2.5-15.0%。
根据上述技术方案,所述步骤3)中自动增碳动力系统包括收料罐、位于收料罐下方的喷吹罐、位于收料罐上方的储料罐、设置在喷吹罐底部并与输送管道相连通的变频给料机、设置在喷吹罐上的称重传感器、根据称重传感器的信号来控制变频给料机的单片机电路、以及设置在收料罐或喷吹罐的流化气路。
与现有技术相比,本发明的有益效果:采用人工智能模型,根据钢水出钢量、残碳量等参数,自动计算出所需加入的碳质材料,做到加入量准确,节约增碳剂;实现钢水增碳机械化、自动化、智能化,这种方法可以减少钢水碳含量的偏差,控制减少不同炉次间,钢水碳含量的偏差,提高钢水品质;采用“一种钢水在出钢过程中自动增碳的工艺方法”,可将炼钢操作工,从恶劣环境中的增碳操作从体力劳动中解脱出来;进行钢水增碳,可使碳质材料比起人工,更加准确地投向钢水流股,减少碳质材料的浪费,提高增碳剂的使用效率,降低生产成本;同时采用喷吹碳粉工艺,也可以提高碳粉的脱氧效率,减少了钢水中脱氧物料的加入,减少钢水中的夹杂物实现洁净钢生产;由于喷吹碳粉可以减少脱氧剂消耗量,从而降低炼钢成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1是本发明的增碳结构示意图;
图2是本发明的增碳流程图;
图中标号:1、智能控制及动力系统;2、增碳剂贮存及输出系统;3、增碳剂输送系统;4、增碳剂;5、钢水流股;6、转炉;7、第一钢水;8、钢水包;9、第二钢水;10、钢水车。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例:如图1-2所示,本发明提供一种钢水在出钢过程中自动增碳系统,包括智能控制及动力系统1、增碳剂贮存及输出系统2、增碳剂输送系统3、增碳剂4、钢水流股5、转炉6、第一钢水7、钢水包8、第二钢水9和钢水车10,智能控制及动力系统1的一侧设置有增碳剂贮存及输出系统2,增碳剂贮存及输出系统2的底端连接有增碳剂输送系统3,增碳剂贮存及输出系统2的内部设置有增碳剂4,转炉6的内部设置有第一钢水7,转炉6的底端通过钢水流股5连接有钢水车10,钢水车10的内部设置有钢水包8,钢水包8的内部设置有第二钢水9。
一种钢水在出钢过程中自动增碳方法,包括如下步骤:
1)出钢水:转炉在炼钢终点,开始倒炉向钢水包中出钢水;
2)计算增碳剂重量:在出钢开始后,智能控制系统启动,完成模型计算得出工艺所需的增碳剂重量;
3)自动增碳:自动增碳动力系统启动,通过碳粉贮存及输送系统开始向钢流喷射增碳剂;增碳剂喷吹量达到增碳工艺要求后,增碳工艺操作自动结束。
根据上述技术方案,增碳剂输送系统3包括机架,机架上设置电动机和减速机,减速机通过联轴器带动主动链轮,主动链轮通过链条带动被动链轮,链条上设置料槽、链板和接料槽。
根据上述技术方案,钢水车的底部设置有支撑架。
根据上述技术方案,增碳剂4按质量百分比,由95-98.5%的石墨料与1.5-5.0%的粘接剂组成,石墨料由微粉石墨与电极粉末混合后得到,粒度不超过74.0μm,微粉石墨与电极粉末的质量比为41-65∶40-65;粘接剂由无机粘接剂和有机粘接剂按质量比1∶0.75-1.4组成;无机粘接剂为原硅酸、硅酸盐和粘土中的一种以上与纯水的溶液,质量浓度为40.0-50.0%,硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁和硅酸钙中的一种以上;有机粘接剂由淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和聚四氟乙烯中的一种以上与水的溶胶,质量浓度为2.5-15.0%。
根据上述技术方案,步骤3)中自动增碳动力系统包括收料罐、位于收料罐下方的喷吹罐、位于收料罐上方的储料罐、设置在喷吹罐底部并与输送管道相连通的变频给料机、设置在喷吹罐上的称重传感器、根据称重传感器的信号来控制变频给料机的单片机电路、以及设置在收料罐或喷吹罐的流化气路。
基于上述,本发明的优点在于,采用人工智能模型,根据钢水出钢量、残碳量等参数,自动计算出所需加入的碳质材料,做到加入量准确,节约增碳剂;实现钢水增碳机械化、自动化、智能化,这种方法可以减少钢水碳含量的偏差,控制减少不同炉次间,钢水碳含量的偏差,提高钢水品质;采用“一种钢水在出钢过程中自动增碳的工艺方法”,可将炼钢操作工,从恶劣环境中的增碳操作从体力劳动中解脱出来;进行钢水增碳,可使碳质材料比起人工,更加准确地投向钢水流股,减少碳质材料的浪费,提高增碳剂的使用效率,降低生产成本;同时采用喷吹碳粉工艺,也可以提高碳粉的脱氧效率,减少了钢水中脱氧物料的加入,减少钢水中的夹杂物实现洁净钢生产;由于喷吹碳粉可以减少脱氧剂消耗量,从而降低炼钢成本。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术患者来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钢水在出钢过程中自动增碳系统,包括智能控制及动力系统(1)、增碳剂贮存及输出系统(2)、增碳剂输送系统(3)、增碳剂(4)、钢水流股(5)、转炉(6)、第一钢水(7)、钢水包(8)、第二钢水(9)和钢水车(10),其特征在于:所述智能控制及动力系统(1)的一侧设置有增碳剂贮存及输出系统(2),所述增碳剂贮存及输出系统(2)的底端连接有增碳剂输送系统(3),所述增碳剂贮存及输出系统(2)的内部设置有增碳剂(4),所述转炉(6)的内部设置有第一钢水(7),所述转炉(6)的底端通过钢水流股(5)连接有钢水车(10),所述钢水车(10)的内部设置有钢水包(8),所述钢水包(8)的内部设置有第二钢水(9)。
2.一种钢水在出钢过程中自动增碳方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)出钢水:转炉在炼钢终点,开始倒炉向钢水包中出钢水;
2)计算增碳剂重量:在出钢开始后,智能控制系统启动,完成模型计算得出工艺所需的增碳剂重量;
3)自动增碳:自动增碳动力系统启动,通过碳粉贮存及输送系统开始向钢流喷射增碳剂;增碳剂喷吹量达到增碳工艺要求后,增碳工艺操作自动结束。
3.根据权利要求1所述的一种钢水在出钢过程中自动增碳系统,其特征在于:所述增碳剂输送系统(3)包括机架,机架上设置电动机和减速机,减速机通过联轴器带动主动链轮,主动链轮通过链条带动被动链轮,链条上设置料槽、链板和接料槽。
4.根据权利要求1所述的一种钢水在出钢过程中自动增碳系统,其特征在于:所述钢水车(10)的底部设置有支撑架。
5.根据权利要求2所述的一种钢水在出钢过程中自动增碳方法,其特征在于:所述步骤3)中自动增碳动力系统包括收料罐、位于收料罐下方的喷吹罐、位于收料罐上方的储料罐、设置在喷吹罐底部并与输送管道相连通的变频给料机、设置在喷吹罐上的称重传感器、根据称重传感器的信号来控制变频给料机的单片机电路、以及设置在收料罐或喷吹罐的流化气路。
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