CN114164313A - 一种转炉倾动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转炉倾动控制方法及系统，涉及转炉炼钢技术领域，所述方法在转炉倾动小角度时，先进行先控制转炉的倾动电机运行第一预设时长、再控制转炉的倾动电机停止运行第二预设时长的循环倾动过程，最后在转炉的角度接近目标角度时控制转炉逐渐减速至停止；在转炉倾动大角度时，控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持，在转炉的角度接近目标角度后控制转炉逐渐减速至停止，经实践证明，在转炉间歇式倾动时不会出现震动卡顿或异响现象。

Description

一种转炉倾动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种转炉倾动控制方法及系统。

背景技术

转炉倾动是转炉自动出钢过程的一部分，转炉倾动包括间歇式倾动和无停歇式倾动。间歇式倾动指的是：转炉倾动完成设定步长角度后停止，然后等待下一次倾动，速度是分段不连续的，这样的倾动方式简单易控且电机发热少。无停歇式倾动指的是：转炉从启动到出钢结束的过程中倾动不停歇，倾动电机以较低频率(不高于5Hz)低速度连续运行，若散热条件不好，这样的倾动方式可能会使电机运行时发热严重导致损坏。因此，间歇式倾动在转炉自动出钢工艺中使用较多，但由于转炉倾动是按照一定的步长间歇性倾动，在出钢过程中会出现震动卡顿或异响现象的发生。

发明内容

本发明通过提供一种转炉倾动控制方法及系统，解决了现有技术中转炉间歇式倾动时出现震动卡顿或异响现象的技术问题。

一方面，本发明提供如下技术方案：

一种转炉倾动控制方法，包括：

接收到倾动转炉的指令后，获取转炉的起始角度及转炉倾动的目标角度；

计算所述起始角度与所述目标角度之间的第一差值；

若所述第一差值不大于第一预设角度阈值，则在控制转炉的倾动电机运行第一预设时长后，循环执行预设控制过程，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第二预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止；所述预设控制过程为：控制所述倾动电机停止运行第二预设时长，在转炉停止前控制所述倾动电机运行所述第一预设时长；

若所述第一差值大于所述第一预设角度阈值，在控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持所述预设倾动速度，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第三预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止。

优选的，所述倾动电机的励磁频率大于5Hz。

优选的，所述第一预设角度阈值为3°。

优选的，所述第二预设角度阈值或所述第三预设角度阈值为0°。

另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种转炉倾动控制系统，包括：

转炉角度获取模块，用于接收到倾动转炉的指令后，获取转炉的起始角度及转炉倾动的目标角度；

倾动角度计算模块，用于计算所述起始角度与所述目标角度之间的第一差值；

转炉倾动控制模块，用于若所述第一差值不大于第一预设角度阈值，则在控制转炉的倾动电机运行第一预设时长后，循环执行预设控制过程，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第二预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止；所述预设控制过程为：控制所述倾动电机停止运行第二预设时长，在转炉停止前控制所述倾动电机运行所述第一预设时长；

所述转炉倾动控制模块，还用于若所述第一差值大于所述第一预设角度阈值，在控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持所述预设倾动速度，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第三预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止。

优选的，所述倾动电机的励磁频率大于5Hz。

优选的，所述第一预设角度阈值为3°。

优选的，所述第二预设角度阈值或所述第三预设角度阈值为0°。

另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一转炉倾动控制方法。

另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现上述任一转炉倾动控制方法。

本发明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：

本发明在转炉倾动小角度时，先进行先控制转炉的倾动电机运行第一预设时长、再控制转炉的倾动电机停止运行第二预设时长的循环倾动过程，最后在转炉的角度接近目标角度时控制转炉逐渐减速至停止；在转炉倾动大角度时，控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持，在转炉的角度接近目标角度后控制转炉逐渐减速至停止，经实践证明，在转炉间歇式倾动时不会出现震动卡顿或异响现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中转炉倾动控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中转炉倾动小角度的示意图；

图3为本发明实施例中转炉倾动控制系统的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种转炉倾动控制方法及系统，解决了现有技术中转炉间歇式倾动时出现震动卡顿或异响现象的技术问题。

为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示，本实施例的转炉倾动控制方法，包括：

步骤S10，接收到倾动转炉的指令后，获取转炉的起始角度及转炉倾动的目标角度；

步骤S20，计算起始角度与目标角度之间的第一差值；

步骤S31，若第一差值不大于第一预设角度阈值，则在控制转炉的倾动电机运行第一预设时长后，循环执行预设控制过程，直至转炉的当前角度与目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值；预设控制过程为：控制倾动电机停止运行第二预设时长，在转炉停止前控制倾动电机运行第一预设时长；

步骤S32，在第二差值达到第二预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止；

步骤S41，若第一差值大于第一预设角度阈值，在控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持预设倾动速度，直至转炉的当前角度与目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值；

步骤S42，在第二差值达到第三预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止。

本实施例中，转炉自动出钢进行间歇式倾动时，在出钢结束前，转炉倾动控制系统每隔一段时间便会收到倾动转炉的指令，并以此指令控制转炉倾动。出钢结束后，转炉倾动控制系统不会收到倾动转炉的指令。转炉倾动的执行机构包括倾动电机、变频器和制动器，倾动电机用于驱动转炉倾动，变频器用于通过改变倾动电机的励磁频率来改变电机转速，从而改变转炉的倾动速度，制动器用于在倾动电机停止运行后停止转炉倾动。

步骤S1中，转炉的起始角度为接收到倾动转炉的指令时转炉的角度。第一预设角度阈值可为3°。步骤S31中，若第一差值不大于第一预设角度阈值，则代表转炉倾动的角度为小角度。步骤S41中，若第一差值大于第一预设角度阈值，则代表转炉倾动的角度为大角度。

转炉倾动时，转炉的角度会逐渐靠近目标角度。步骤S31中，转炉的当前角度与目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值，代表转炉的角度接近目标角度。在转炉倾动小角度时，本实施例首先控制转炉的倾动电机运行第一预设时长，第一预设时长的时间段内，转炉的倾动速度会很快提高至一个最大速度并保持；然后控制倾动电机停止运行第二预设时长，第二预设时长设定为保证转炉不会停止，第二预设时长的时间段内，制动器会抱闸以降低转炉的倾动速度；然后在转炉停止前控制倾动电机继续运行第一预设时长，转炉的倾动速度又会很快提高至最大速度并保持；然后控制倾动电机继续停止运行第二预设时长，转炉的倾动速度降低；以此类推，进行先控制转炉的倾动电机运行第一预设时长、再控制转炉的倾动电机停止运行第二预设时长的循环倾动过程；最后在转炉的角度接近目标角度时，控制转炉逐渐减速至停止。经实践证明，上述倾动方式在转炉倾动小角度时不会出现震动卡顿或异响现象。

由于倾动电机每停止运行一次，制动器便会抱闸一次，为了降低抱闸的次数，进一步避免震动卡顿或异响现象，可合理设置第一预设时长和第二预设时长，使循环倾动过程在2次或3次。另外，还可设计第一预设时长和第二预设时长使第二差值达到第二预设角度阈值的时间处于第二预设时长的时间段内，即转炉的倾动速度处于下降过程，在转炉的倾动速度未达到最大速度时控制转炉逐渐减速至停止，由于减速时转炉的初始速度小而惯性小，可进一步避免震动卡顿或异响现象。

背景技术中提到，倾动电机的励磁频率小于5Hz可能会导致倾动电机发热严重，本实施例倾动电机的励磁频率大于5Hz，这样在第一预设时长的时间段内，转炉的倾动速度达到最大速度后倾动电机也不会发热严重。

步骤S41中，转炉的当前角度与目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值，同样代表转炉的角度接近目标角度，第三预设角度阈值可与第二预设角度阈值相等。在转炉倾动大角度时，控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持，在转炉的角度接近目标角度后控制转炉逐渐减速至停止，经实践证明，上述倾动方式在转炉倾动大角度时不会出现震动卡顿或异响现象，还可以提高转炉在倾动大角度时的转动效率。

实际中转炉的角度可能并非实时检测，仅能检测到转炉开始倾动时的起始角度和转炉结束倾动时的目标角度。为此，本实施例的第二预设角度阈值和第三预设角度阈值为0°，相当于在转炉的角度达到目标角度时控制转炉逐渐减速至停止，这样虽然会导致转炉的最终角度超过目标角度，但转炉减速至停止的时间很短，转炉的最终角度不会偏离目标角度太远，且无需实时检测转炉的角度。如图2所示，为转炉倾动小角度的示意图，V为最大速度，α为起始角度，β为目标角度，t为第一预设时长，ts为第二预设时长，

为转炉的最终角度与目标角度的偏差，T为转炉间歇式倾动时的时间间隔，X1为时间，X2为转炉的角度，Y为转炉的倾动速度。

由上文可知，本实施例在转炉倾动小角度时，先进行先控制转炉的倾动电机运行第一预设时长、再控制转炉的倾动电机停止运行第二预设时长的循环倾动过程，最后在转炉的角度接近目标角度时控制转炉逐渐减速至停止；在转炉倾动大角度时，控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持，在转炉的角度接近目标角度后控制转炉逐渐减速至停止，经实践证明，本实施例的倾动方式在转炉间歇式倾动时不会出现震动卡顿或异响现象。

如图3所示，本实施例还提供一种转炉倾动控制系统，包括：

转炉角度获取模块，用于接收到倾动转炉的指令后，获取转炉的起始角度及转炉倾动的目标角度；

倾动角度计算模块，用于计算起始角度与目标角度之间的第一差值；

转炉倾动控制模块，用于若第一差值不大于第一预设角度阈值，则在控制转炉的倾动电机运行第一预设时长后，循环执行预设控制过程，直至转炉的当前角度与目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值；在第二差值达到第二预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止；预设控制过程为：控制倾动电机停止运行第二预设时长，在转炉停止前控制倾动电机运行第一预设时长；

转炉倾动控制模块，还用于若第一差值大于第一预设角度阈值，在控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持预设倾动速度，直至转炉的当前角度与目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值；在第二差值达到第三预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止。

其中，倾动电机的励磁频率大于5Hz，这样在第一预设时长的时间段内，转炉的倾动速度达到最大速度后倾动电机也不会发热严重；第一预设角度阈值为3°；第二预设角度阈值和第三预设角度阈值为0°，这样虽然会导致转炉的最终角度超过目标角度，但转炉减速至停止的时间很短，转炉的最终角度不会偏离目标角度太远，且无需实时检测转炉的角度。

本实施例在转炉倾动小角度时，先进行先控制转炉的倾动电机运行第一预设时长、再控制转炉的倾动电机停止运行第二预设时长的循环倾动过程，最后在转炉的角度接近目标角度时控制转炉逐渐减速至停止；在转炉倾动大角度时，控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持，在转炉的角度接近目标角度后控制转炉逐渐减速至停止，经实践证明，本实施例的倾动方式在转炉间歇式倾动时不会出现震动卡顿或异响现象。

基于与前文所述的转炉倾动控制方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的转炉倾动控制方法的任一方法的步骤。

其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中转炉倾动控制方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的转炉倾动控制方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中转炉倾动控制方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的范围。

基于与上述转炉倾动控制方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质被执行时实现上述任一转炉倾动控制方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转炉倾动控制方法，其特征在于，包括：

接收到倾动转炉的指令后，获取转炉的起始角度及转炉倾动的目标角度；

计算所述起始角度与所述目标角度之间的第一差值；

若所述第一差值不大于第一预设角度阈值，则在控制转炉的倾动电机运行第一预设时长后，循环执行预设控制过程，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第二预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止；所述预设控制过程为：控制所述倾动电机停止运行第二预设时长，在转炉停止前控制所述倾动电机运行所述第一预设时长；

若所述第一差值大于所述第一预设角度阈值，在控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持所述预设倾动速度，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第三预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止。

2.如权利要求1所述的转炉倾动控制方法，其特征在于，所述倾动电机的励磁频率大于5Hz。

3.如权利要求1所述的转炉倾动控制方法，其特征在于，所述第一预设角度阈值为3°。

4.如权利要求1所述的转炉倾动控制方法，其特征在于，所述第二预设角度阈值或所述第三预设角度阈值为0°。

5.一种转炉倾动控制系统，其特征在于，包括：

转炉角度获取模块，用于接收到倾动转炉的指令后，获取转炉的起始角度及转炉倾动的目标角度；

倾动角度计算模块，用于计算所述起始角度与所述目标角度之间的第一差值；

转炉倾动控制模块，用于若所述第一差值不大于第一预设角度阈值，则在控制转炉的倾动电机运行第一预设时长后，循环执行预设控制过程，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第二预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第二预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止；所述预设控制过程为：控制所述倾动电机停止运行第二预设时长，在转炉停止前控制所述倾动电机运行所述第一预设时长；

所述转炉倾动控制模块，还用于若所述第一差值大于所述第一预设角度阈值，在控制转炉的倾动速度增加至预设倾动速度后保持所述预设倾动速度，直至转炉的当前角度与所述目标角度之间的第二差值达到第三预设角度阈值；在所述第二差值达到所述第三预设角度阈值后，控制转炉逐渐减速至停止。

6.如权利要求5所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，所述倾动电机的励磁频率大于5Hz。

7.如权利要求5所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，所述第一预设角度阈值为3°。

8.如权利要求5所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，所述第二预设角度阈值或所述第三预设角度阈值为0°。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4中任一项权利要求所述的转炉倾动控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质被执行时实现权利要求1-4中任一项权利要求所述的转炉倾动控制方法。

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