CN112893827A - 钢包车系统及转炉提钒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于炼钢技术领域，公开了一种钢包车系统及转炉提钒装置，上述钢包车系统应用于转炉提钒工艺阶段，上述钢包车系统包括：控制子系统和至少两辆钢包车；控制子系统分别与各个钢包车通信连接；控制子系统用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位，还控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位。本发明能够在炼钢过程中，不会出现提钒转炉等待钢包车运送半钢以及炼钢转炉等待半钢进行炼钢的现象，能够缩短炼钢周期，提高生产效率。

Description

钢包车系统及转炉提钒装置
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，尤其涉及一种钢包车系统及转炉提钒装置。
背景技术
转炉提钒工艺阶段是从铁水中提取钒渣，是生产钒产品的基础。转炉提钒工艺阶段通过提钒转炉产出半钢，钢包车将半钢运送至炼钢转炉供炼钢转炉脱碳炼钢。然而，由于目前采用一座提钒转炉两座炼钢转炉的模式进行炼钢，现有一台钢包车运送半钢，容易造成提钒转炉等待钢包车运送半钢以及炼钢转炉等待半钢进行炼钢的现象发生，导致炼钢周期较长，生产效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种钢包车系统及转炉提钒装置，以解决现有技术炼钢周期较长，生产效率较低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种钢包车系统，应用于转炉提钒工艺阶段，钢包车系统包括：控制子系统和至少两辆钢包车；控制子系统分别与各个钢包车通信连接；
控制子系统用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位，还控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位。
可选地，控制子系统还用于控制位于等待位的钢包车前进至出钢位。
可选地，控制子系统包括与出钢位对应的第一控制台和与吊包位对应的第二控制台；
第一控制台分别与各个钢包车通信连接，第二控制台分别与各个钢包车通信连接；
第一控制台用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位；第二控制台用于控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位；或，
第一控制台用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于提钒转炉的出钢位；第二控制台用于控制位于出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位，并控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位。
可选地，第一控制台还用于控制位于等待位的钢包车前进至出钢位。
可选地，第一控制台包括第一控制器，第二控制台包括第二控制器。
可选地，第一控制器和第二控制器均为可编程逻辑控制器。
可选地，钢包车中设有变频器；
控制子系统通过控制变频器来控制钢包车的前进速度。
可选地，钢包车系统还包括轨道；
钢包车在轨道上运行。
可选地，钢包车的数量为两辆；
控制子系统用于在提钒转炉产出半钢时，控制其中一辆钢包车位于出钢位，并在该钢包车载有半钢时，控制该钢包车前进至吊包位，同时，控制另一辆钢包车从等待位前进至出钢位。
本发明实施例的第二方面提供了一种转炉提钒装置，包括如第一方面的钢包车系统。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供的钢包车系统应用于转炉提钒工艺阶段，钢包车系统包括：控制子系统和至少两辆钢包车；控制子系统分别与各个钢包车通信连接；控制子系统用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位，还控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位。本发明实施例通过至少两辆钢包车运送半钢，能够保证提钒转炉在产出半钢时，其出钢位有至少一辆钢包车等待运送半钢，并在钢包车载有半钢时，控制其运行至吊包位，供炼钢转炉炼钢，不会出现提钒转炉等待钢包车运送半钢以及炼钢转炉等待半钢进行炼钢的现象，能够缩短炼钢周期，提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的钢包车系统的结构示意图；
图2是本发明又一实施例提供的钢包车系统的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明一实施例提供的钢包车系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图1所示，该钢包车系统应用于转炉提钒工艺阶段，钢包车系统包括：控制子系统10和至少两辆钢包车20；控制子系统10分别与各个钢包车20通信连接；
控制子系统10用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车20位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车20前进至吊包位，还控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车20钢包车20前进至等待位。
炼钢工艺流程具体为：铁水从高炉倒入铁水包后，采用纯化石灰镇粉复合喷吹法在铁水包中进行脱硫；脱硫后的铁水进行提钒转炉后进行提钒冶炼，在提钒的同时完成脱硅处理；铁水提钒后称为半钢，提钒转炉产出半钢至出钢位的钢包车20中的钢包中，钢包车20将半钢运送至吊包位，天车将半钢钢包从钢包车20上吊起，倒入炼钢转炉开始脱碳炼钢；天车将半钢倒入炼钢转炉后，将空包放回至钢包车20中；钢包车20再回到等待位等待提钒转炉产出半钢。
其中，转炉提钒的原理为：提钒过程是铁水中的铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷和硫等元素的氧化反应过程，这些元素的氧化反应进行的速度取决于铁水本身的化学成分、吹炼时的热力学和动力学条件。在氧势图中，碳氧势线与钒氧势线有一个交点，该交点对应的温度称为碳钒转化温度。低于碳钒转换温度，钒优先于碳氧化，高于碳钒转化温度，碳优先于钒氧化。提钒就是利用选择氧化的原理，采用高速纯氧射流在顶吹转炉中对含钒铁水进行揽拌，将铁水中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物制取钒渣的一种物理化学反应过程。在反应过程中，通过加入冷却剂控制熔池温度在碳钒转化温度下，达到提钒保碳的目的。
在本发明实施例中，参见图2，图2给出了等待位、出钢位和吊包位的位置示意图。图2中，左侧的钢包车20位于出钢位，右侧的钢包车20位于吊包位。运送完半钢的钢包车20回到等待位等待，等待位距离出钢位较近，便于控制钢包车20及时从等待位运行至出钢位，以保证提钒转炉产出半钢时，至少一辆钢包车20处于出钢位的位置，不会让提钒转炉等待。当提钒转炉将半钢倒入出钢位的钢包车20时，控制子系统10控制载有半钢的钢包车20运行至吊包位，吊包位是天车吊起半钢的位置。当天车吊出半钢并把空包放回钢包车20后，控制子系统10控制半钢被吊出的钢包车20运行至等待位等待。
由上述描述可知，本发明实施例提供的钢包车系统应用于转炉提钒工艺阶段，钢包车系统包括：控制子系统10和至少两辆钢包车20；控制子系统10分别与各个钢包车20通信连接；控制子系统10用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车20位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车20前进至吊包位，还控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车20钢包车20前进至等待位。本发明实施例通过至少两辆钢包车20运送半钢，能够保证提钒转炉在产出半钢时，其出钢位有至少一辆钢包车20等待运送半钢，并在钢包车20载有半钢时，控制其运行至吊包位，供炼钢转炉炼钢，不会出现提钒转炉等待钢包车20运送半钢以及炼钢转炉等待半钢进行炼钢的现象，能够缩短炼钢周期，提高生产效率，达到各工序间的时间平衡，从而控制过程损失，降低工序能耗，达到最佳控制状态，保证生产的稳定运行。
在本发明的一个实施例中，控制子系统10还用于控制位于等待位的钢包车20前进至出钢位。
当提钒转炉产出半钢前，控制子系统10可以提前控制等待位的钢包车20运行至出钢位，等待半钢产出，从而保证不会出现提钒转炉等待钢包车20的现象。
在本发明的一个实施例中，控制子系统10包括与出钢位对应的第一控制台和与吊包位对应的第二控制台；
第一控制台分别与各个钢包车20通信连接，第二控制台分别与各个钢包车20通信连接；
第一控制台用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车20位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车20前进至吊包位；第二控制台用于控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车20钢包车20前进至等待位；或，
第一控制台用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车20位于提钒转炉的出钢位；第二控制台用于控制位于出钢位且载有半钢的钢包车20前进至吊包位，并控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车20钢包车20前进至等待位。
在本发明的一个实施例中，第一控制台还用于控制位于等待位的钢包车20前进至出钢位。
在本发明实施例中，可以是第一控制台控制等待位和出钢位的钢包车20，第二控制台控制吊包位的钢包车20；也可以是第一控制台控制等待位的钢包车20，第二控制台控制出钢位和吊包位的钢包车20。可以根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。
第一控制台可以位于出钢室，第二控制台可以位于吊包口。
本发明实施例通过两个控制台，可以独立控制各个钢包车20，使各个钢包车20独立运行，互相之间不受影响。
在本发明的一个实施例中，第一控制台包括第一控制器，第二控制台包括第二控制器。
具体地，第一控制器分别与各个钢包车20通信连接，第二控制器分别与各个钢包车20通信连接；
第一控制器用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车20位于提钒转炉的出钢位，并控制位于出钢位且载有半钢的钢包车20前进至吊包位；第二控制器用于控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车20钢包车20前进至等待位；或，
第一控制器用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车20位于提钒转炉的出钢位；第二控制器用于控制位于出钢位且载有半钢的钢包车20前进至吊包位，并控制位于吊包位且半钢被吊出的钢包车20钢包车20前进至等待位。
第一控制器还用于控制位于等待位的钢包车20前进至出钢位。
可选地，钢包车20中可以设有第三控制器，第三控制器分别与第一控制器和第二控制器通信连接。第一控制器和第二控制器可以通过向第三控制器发送控制指令，从而达到控制钢包车20的目的。
在本发明的一个实施例中，第一控制器和第二控制器均为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。
在本发明的一个实施例中，钢包车20中设有变频器；
控制子系统10通过控制变频器来控制钢包车20的前进速度。
可选地，变频器可以选用艾默生系列，型号为EV2000-4T1100G，额定电压为380V-500V，额定功率为110kW，具有缺相和过流保护功能。
第一控制器和第二控制器可以通过控制变频器使钢包车20以多段速方式运行，从而保证钢包车20可靠稳定运行。
可选地，第一控制器和第二控制器可以通过第三控制器向变频器发送控制指令，从而控制钢包车20的前进速度。
在本发明的一个实施例中，钢包车系统还包括轨道30；
钢包车20在轨道30上运行。
可选地，轨道30可以为环形轨道30，以便于钢包车20可以从吊包位快速回到等待位。
在本发明的一个实施例中，钢包车20的数量为两辆；
控制子系统10用于在提钒转炉产出半钢时，控制其中一辆钢包车20位于出钢位，并在该钢包车20载有半钢时，控制该钢包车20前进至吊包位，同时，控制另一辆钢包车20从等待位前进至出钢位。
在一个较优的实施例中，钢包车20的数量可以为两辆，两辆钢包车20即可达到缩短炼钢周期，提高生产效率的目的，同时相比于多辆钢包车20可以节约成本。
本发明实施例提供的钢包车系统，在缩短炼钢周期，提高生产效率的同时，提钒转炉可以按炼钢要求精准控制半钢量，炼钢转炉把半钢全部兑入转炉，可以有效降低半钢包剩半钢造成的冒烟的问题。
本发明实施例提供的钢包车系统在实际应用中，转炉提钒周期可以由原来的20分钟，降低到18分钟，平均每炉降低2分钟。炼钢周期可以由原来的39分钟，降低到36.5分钟，平均每炉降低2.5分钟。提钒能够实现精准控制半钢量，有效降低烟尘排放，降低天车电能消耗。
提钒周期由原来的20分钟，降低到18分钟，平均每炉降低2分钟。平均每月炼钢1600炉，缩短的提钒周期1600*2＝3200分钟。缩短的周期可以多提钒的炉数：3200/18＝178炉。每炉产钒渣4吨，则可多产钒渣：178*4＝712吨。
对应于上述钢包车系统，本发明实施例还提供了一种转炉提钒装置，包括如上所述的任一种钢包车系统。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的钢包车系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的钢包车系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢包车系统，其特征在于，应用于转炉提钒工艺阶段，所述钢包车系统包括：控制子系统和至少两辆钢包车；所述控制子系统分别与各个钢包车通信连接；
所述控制子系统用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于所述提钒转炉的出钢位，并控制位于所述出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位，还控制位于所述吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位。
2.根据权利要求1所述的钢包车系统，其特征在于，所述控制子系统还用于控制位于所述等待位的钢包车前进至所述出钢位。
3.根据权利要求1所述的钢包车系统，其特征在于，所述控制子系统包括与所述出钢位对应的第一控制台和与所述吊包位对应的第二控制台；
所述第一控制台分别与各个钢包车通信连接，所述第二控制台分别与各个钢包车通信连接；
所述第一控制台用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于所述提钒转炉的出钢位，并控制位于所述出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位；所述第二控制台用于控制位于所述吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位；或，
所述第一控制台用于在提钒转炉产出半钢时，控制至少一辆钢包车位于所述提钒转炉的出钢位；所述第二控制台用于控制位于所述出钢位且载有半钢的钢包车前进至吊包位，并控制位于所述吊包位且半钢被吊出的钢包车钢包车前进至等待位。
4.根据权利要求3所述的钢包车系统，其特征在于，所述第一控制台还用于控制位于所述等待位的钢包车前进至所述出钢位。
5.根据权利要求3所述的钢包车系统，其特征在于，所述第一控制台包括第一控制器，所述第二控制台包括第二控制器。
6.根据权利要求5所述的钢包车系统，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器均为可编程逻辑控制器。
7.根据权利要求1所述的钢包车系统，其特征在于，所述钢包车中设有变频器；
所述控制子系统通过控制变频器来控制钢包车的前进速度。
8.根据权利要求1所述的钢包车系统，其特征在于，所述钢包车系统还包括轨道；
所述钢包车在所述轨道上运行。
9.根据权利要求1至8任一项所述的钢包车系统，其特征在于，所述钢包车的数量为两辆；
所述控制子系统用于在所述提钒转炉产出半钢时，控制其中一辆钢包车位于所述出钢位，并在该钢包车载有半钢时，控制该钢包车前进至吊包位，同时，控制另一辆钢包车从所述等待位前进至所述出钢位。
10.一种转炉提钒装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的钢包车系统。
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