CN115138832B - 一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，钢液经钢包滑板从钢包进入中间包，钢包满包钢液重A，中间包满包钢液重B；1、第1包钢包：1)、钢包钢液≧90％A时开启滑板，开度上升，中间包钢液稳在90％B上；2)钢包钢液降至30～90％A，滑板开度降低，中间包钢液降低并稳在65～80％B；3)钢包钢液降至15～30％A，滑板开度上升至中间包满包；2、替换钢包后中间包钢液控在≮50％B～70％B；3、接替钢包：1)、滑板开口上升，中间包钢液上升并稳在90％B上；2)、钢包钢液降至60～80％A，滑板开度降至40～50％，中间包钢液降低并稳定在65～80％B；3)、钢包钢液降至15～30％A，滑板开度上升至70％～80％至中间包满包；4、按设定炉数替换钢包，重复步骤2和3至整个浇注过程结束。
Description
技术领域
本发明属于连铸工艺范畴，主要适用于钢铁生产中在高钢质纯净度要求下的中间包浇注工艺领域；具体涉及一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法。
背景技术
高等级钢材对钢质纯净度有很高要求，炼钢工序是造成钢质纯净度波动的主要工序，其中，由于中间包吨位降低导致覆盖剂卷入钢液是炼钢工序中影响钢质纯净度的重要因素。
中间包是连铸浇注过程中承担钢液从钢包到结晶器之间流动和缓冲的重要工具，也是避免钢质纯净度受影响的关键环节。一般而言，当中间包内钢液吨位降低后，中间包钢液对钢包钢流冲击动能吸收、缓冲作用减弱，当中间包吨位降低至临界值，钢包注流反冲造成中间包内覆盖剂卷入和钢液二次氧化造成钢质纯净度受到影响。因此，对于纯净钢连铸生产来说，需要中间包始终处于满吨位状态，即中间包钢液一直处于较高吨位，从而避免污染纯净钢钢液。
实际纯净钢生产中，中间包满包操作和中间包连浇炉数之间存在矛盾，主要存在两个问题：①当中间包恒定于满吨位，则覆盖剂对中间包工作层耐材和长水口耐材固定位置持续侵蚀，耐材侵蚀严重的后果造成连浇炉数缩短，②连浇期间有多次钢包换包作业，此时中间包吨位自满包吨位有一定程度降低，降低幅度取决于换包时间长短，中间包吨位降低至临界值即引起钢液污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种在保证中间包使用寿命的前提下，形成一种钢质纯净度不受污染的基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，钢液经受控的钢包滑板并通过长水口从钢包进入中间包，以钢包满包时的钢液重量为A，中间包满包时的钢液重量为B；其特点在于，包括如下步骤：
（1）、第1包钢包的控制
1）、第1包钢包钢液重量＞90%A时，开启钢包滑板，滑板开口度从0%开始上升到70~80%，这时中间包充入钢液重量大于流出钢液重量，中间包钢液重量上升，并稳定在90%B~B；
2）、钢包钢液重量降低至30%A~90%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，这时中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在65%B~80%B；
优选方案：钢包钢液重量降低至55%A~75%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，这时中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在75%B~80%B；
3）、钢包钢液重量降低至15%A ~30%A时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B；当钢包钢液重量降低至0%A，钢包滑板开口度降低至0%；
（2）、替换钢包
在换好的接替钢包的钢包滑板开启时，中间包钢液重量控制在≮50%B；
（3）、接替钢包的控制
1）、开启钢包滑板，滑板开口度从0%开始上升到70~80%，这时中间包充入钢液重量大于流出钢液重量，中间包钢液重量上升，并稳定在90%B~B；
2）、接替钢包钢液重量降低至60%A~80%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，这时中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在65%B~80%B；优选方案：钢包钢液重量降低至55%A~75%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，这时中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包之内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在75%B~80%B；
3）、接替钢包钢液重量降低至15%A ~30%A时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B；当钢包钢液重量降低至0%A，钢包滑板开口度降低至0%；
（4）、按设定连浇炉数替换新的钢包，重复步骤（2）和（3），至整个浇注过程结束。
作为本技术方案的进一步改进，步骤（2）中的换包时间控制在2~4min。
作为本发明的优选实施例之一，钢包钢液的实时重量称取信息基于安装于钢包回转台悬臂处的称重系统。
也作为本发明的优选实施例之一，中间包钢液的实时重量称取信息基于安装于中间包台车车架处的称重系统。
进一步，采用自动控制系统进行钢包钢液及中间包钢液实时重量数据的采集及比对，以及对相应钢包滑板的开度控制。
本发明提供的上述延长纯净钢连浇炉数的中间包浇注方法，由钢包和中间包钢液重量变化趋势触发，其根据钢包内钢液吨位的变化，按耐材均匀侵蚀和中间包最低吨位保证原则自动调整中间包吨位变化，使中间包耐材侵蚀程度均匀，同时通过换包时间优化和中间包钢液吨位控制保证中间包吨位始终处在合理范围内，即在保证中间包使用寿命的前提下，形成一种钢质纯净度不受污染的中间包浇注技术。
本方案的优势在于：可以将中间包吨位始终保持在较高的水平，保证纯净钢液不受污染，同时，又根据钢包吨位变化动态调整中间包吨位，使中间包耐材侵蚀相对均匀，延长了中间包连浇炉数。
附图说明
图1为本发明控制方法的系统构成模块示意图；
图2为本发明中间包钢液吨位（重量）控制曲线示意图；
图3为本发明第1包钢包控制流程示意图；
图中：1——钢包；2——钢包滑板；3——（钢包）长水口；4——中间包。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
本发明提供了一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，具体结构及控制方法如下：
钢包回转台悬臂和中间包台车车架均需安装称重系统，钢包和中间包重量数据实时通过数据线传输至基础自动化系统（命名为L1系统）。
参照图1至图3，钢包1和中间包4通过长水口3连接，钢液通过长水口3从钢包1进入中间包4。
L1系统中设置一个中间包吨位计算单元，该单元连接滑板开度控制器（例如直接通过图中的钢包滑板2的启闭来控制）并最终控制中间包钢液吨位变化。
中间包吨位调整均基于钢包和中间包钢液吨位信息动态进行，无需人工操作和干预，避免了人工作业带来的工况不稳定情况。
中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，并根据设定的钢包钢液重量/中间包钢液重量关系静态表向钢包滑板控制器发出指令，调整钢包滑板2开度，进而调整中间包钢液吨位。调整完成后，中间包吨位计算单元接受L1系统发送的中间包吨位信息反馈，如达到预定目标值，调整结束，否则，进行二次调整。
根据试验数据积累形成钢包吨位-中间包吨位的静态控制表，以钢包满包钢液重量为A吨，中间包满包钢液质量B吨，浇注开始，进入如下控制：
①当第1包钢包钢液重量＞A吨×90%，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，滑板开口度从0%开始上升到70~80%，中间包钢液以B吨×90%~B吨浇注；
②当钢包钢液重量=A吨×30%~A吨×90%，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，中间包钢液重量降低到B吨×65%~B吨×80%；
③当钢包钢液重量=A吨×15%~A吨×30%，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨，当钢包钢液重量降低到0%A时，滑板开口度下降至0%。
其中，换包过程前钢包滑板关闭→后钢包滑板打开时间间隔要求为2~4min，以使钢包换包时中间包钢液吨位满足≮B吨×50%。
接着，第2包钢包开浇，并进行如下控制：
①中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液满包重量信息，滑板开口度从0%开始上升到70~80%，，将中间包钢液吨位恢复至B吨×90%~B吨；
②当钢包钢液重量降低至A吨×60%~A吨×80%时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，中间包钢液重量降低到B吨×65~B吨×80%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×15%~A吨×30%时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨×100%，当钢包钢液重量降低到0%A时，滑板开口度下降至0%。
后续钢包连浇标准同上（指第2包钢包开浇控制要求），其中换包条件同上。
其中，图3为第1包钢包的控制流程图，各接续钢包控制流程与其类同。
以下为基于上述方案的更具体的实施例。实施例1
某次炼钢生产7炉连浇，行车吊运第1个钢包至钢包回转台悬臂；
①钢包称量系统测出钢包满包钢液重量为A吨，该信息通过L1系统传送至中间包吨位计算单元，根据静态表数据计算单元向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开口度从0%上升至70%，中间包吨位上升，并以满包重量B吨浇注；
②当钢包钢液重量降低至A吨×70%时，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量信息，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从70%减小至40%，中间包钢液重量降低到B吨×65%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×20%时，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从40%上升至72%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨。钢包钢液重量持续下降，当钢包称量系统测出钢包满包钢液重量为0%A吨，该信息通过L1系统传送至中间包吨位计算单元，根据静态表数据计算单元向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开口度降为0%，第1个钢包浇注完毕关闭滑板，结束浇注，第2个钢包由行车吊运至回转台悬臂打开滑板继续浇注，前后钢包滑板关-开耗时2.5min。
第2个钢包开浇；
①中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液满包重量信息，要求增大钢包滑板开度，钢包滑板开口度从0%上升至70%，将中间包钢液吨位恢复至B吨×95%；
②当钢包钢液重量降低至A吨×80%时，钢包滑板开度从70%减小至40%，，中间包钢液重量降低到B吨×70%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×30%时，钢包滑板开度从40%上升至75%，，中间包钢液重量上升至满包重量B吨×100%。当钢包钢液重量降低至A吨×0%时，钢包滑板开口度降低至0%，第2个钢包浇注完毕关闭滑板，结束浇注，第3个钢包由行车吊运至回转台悬臂打开滑板继续浇注。
第3个钢包接续浇注要求同上，直至第七个钢包完成浇注，整个浇注过程完成。
该浇注过程，根据静态表，在中间包吨位计算单元控制下自动调整中间包吨位，中间包吨位始终在可控范围内波动，既满足了纯净钢生产对中间包临界吨位的要求，避免纯净度要求高的钢液受到污染，又使中间包耐材在一定范围内均匀侵蚀，不至于形成在耐材固定位置集中、持续侵蚀，保证了可预期的长连浇炉数。
实施例2
某次炼钢生产7炉连浇，行车吊运第1个钢包至钢包回转台悬臂；
①钢包称量系统测出钢包满包钢液重量为95%A吨，该信息通过L1系统传送至中间包吨位计算单元，根据静态表数据计算单元向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开口度从0%上升至75%，中间包吨位上升，并以满包重量的95%B吨浇注；
②当钢包钢液重量降低至A吨×30%时，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量信息，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从75%减小至45%，中间包钢液重量降低到B吨×70%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×15%时，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从45%上升至75%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨×100%。钢包钢液重量持续下降，当钢包称量系统测出钢包满包钢液重量为A吨×0%，该信息通过L1系统传送至中间包吨位计算单元，根据静态表数据计算单元向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开口度降为0%，第1个钢包浇注完毕关闭滑板，结束浇注，第2个钢包由行车吊运至回转台悬臂打开滑板继续浇注，前后钢包滑板关-开耗时2.0min。
第2个钢包开浇；
①中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液满包重量信息，要求增大钢包滑板开度，钢包滑板开口度从0%上升至75%，将中间包钢液吨位恢复至B吨×90%；
②当钢包钢液重量降低至A吨×80%时，钢包滑板开度从70%减小至40%，中间包钢液重量降低到B吨×70%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×15%时，钢包滑板开度从40%上升至75%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨×100%。当钢包钢液重量降低至A吨×0%时，钢包滑板开口度降低至0%，第2个钢包浇注完毕关闭滑板，结束浇注，第3个钢包由行车吊运至回转台悬臂打开滑板继续浇注。
第3个钢包接续浇注要求同上，直至第七个钢包完成浇注，整个浇注过程完成。
该浇注过程，根据静态表，在中间包吨位计算单元控制下自动调整中间包吨位，中间包吨位始终在可控范围内波动，既满足了纯净钢生产对中间包临界吨位的要求，避免纯净度要求高的钢液受到污染，又使中间包耐材在一定范围内均匀侵蚀，不至于形成在耐材固定位置集中、持续侵蚀，保证了可预期的长连浇炉数。
实施例3
某次炼钢生产7炉连浇，行车吊运第1个钢包至钢包回转台悬臂；
①钢包称量系统测出钢包满包钢液重量为90%A吨，该信息通过L1系统传送至中间包吨位计算单元，根据静态表数据计算单元向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开口度从0%上升至80%，中间包钢液吨位上升，并以满包重量的90%B吨浇注；
②当钢包钢液重量降低至A吨×85%时，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量信息，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从80%减小至50%，中间包钢液重量降低到B吨×80%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×30%时，中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液重量数据，根据静态表数据向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开度从50%上升至80%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨×100%。钢包钢液重量持续下降，当钢包称量系统测出钢包钢液重量为A吨×0%，该信息通过L1系统传送至中间包吨位计算单元，根据静态表数据计算单元向钢包滑板控制器发出调整开度请求，钢包滑板开口度降为0%，第1个钢包浇注完毕关闭滑板，结束浇注，第2个钢包由行车吊运至回转台悬臂打开滑板继续浇注，前后钢包滑板关-开耗时4.0min。
第2个钢包开浇；
①中间包吨位计算单元接受L1系统中钢包钢液满包重量信息，要求增大钢包滑板开度，钢包滑板开口度从0%上升至80%，将中间包钢液吨位恢复至B吨×90%；
②当钢包钢液重量降低至A吨×80%时，钢包滑板开度从70%减小至40%，中间包钢液重量降低到B吨×70%；
③当钢包钢液重量降低至A吨×15%时，钢包滑板开度从40%上升至75%，中间包钢液重量上升至满包重量B吨×100%。当钢包钢液重量降低至A吨×0%时，钢包滑板开口度降低至0%，第2个钢包浇注完毕关闭滑板，结束浇注，第3个钢包由行车吊运至回转台悬臂打开滑板继续浇注。
第3个钢包接续浇注要求同上，直至第七个钢包完成浇注，整个浇注过程完成。
该浇注过程，根据静态表，在中间包吨位计算单元控制下自动调整中间包吨位，中间包吨位始终在可控范围内波动，既满足了纯净钢生产对中间包临界吨位的要求，避免纯净度要求高的钢液受到污染，又使中间包耐材在一定范围内均匀侵蚀，不至于形成在耐材固定位置集中、持续侵蚀，保证了可预期的长连浇炉数。
Claims (6)
1.一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，钢液经受控的钢包滑板并通过长水口从钢包进入中间包，以钢包满包时的钢液重量为A，中间包满包时的钢液重量为B；其特征在于，包括如下步骤：
（1）、第1包钢包的控制
1）、第1包钢包钢液重量＞90%A时，开启钢包滑板，钢包滑板开度从0%开始上升到70%~80%，中间包充入钢液重量大于流出钢液重量，中间包钢液重量上升，并稳定在90%B~B；
2）、钢包钢液重量降低至30%A~90%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在65%B~80%B；
3）、钢包钢液重量降低至15%A ~30%A时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B；当钢包钢液重量降低至0%A，钢包滑板开度降低至0%；
（2）、替换钢包
在换好的接替钢包的钢包滑板开启时，中间包钢液重量控制在≮50%B；
（3）、接替钢包的控制
1）、开启钢包滑板，滑板开度从0%开始上升到70~80%，中间包充入钢液重量大于流出钢液重量，中间包钢液重量上升，并稳定在90%B~B；
2）、接替钢包钢液重量降低至60%A~80%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在65%B~80%B；
3）、接替钢包钢液重量降低至15%A ~30%A时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B；当钢包钢液重量降低至0%A，钢包滑板开度降低至0%；
（4）、按设定连浇炉数替换新的钢包，重复步骤（2）和（3），至整个浇注过程结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、第1包钢包的控制
1）、第1包钢包钢液重量＞90%A时，开启钢包滑板，滑板开度从0%开始上升到70%~80%，中间包充入钢液重量大于流出钢液重量，中间包钢液重量上升，并稳定在90%B~B；
2）、钢包钢液重量降低至55%A~75%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在75%B~80%B；
3）、钢包钢液重量降低至15%A ~30%A时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B；当钢包钢液重量降低至0%A，钢包滑板开度降低至0%；
（2）、替换钢包
在换好的接替钢包的钢包滑板开启时，中间包钢液重量控制在≮50%B；
（3）、接替钢包的控制
1）、开启钢包滑板，滑板开口度从0%开始上升到70~80%，中间包充入钢液重量大于流出钢液重量，中间包钢液重量上升，并稳定在90%B~B；
2）、接替钢包钢液重量降低至55%A~75%A时，钢包滑板开度从70%~80%降低至40%~50%，中间包充入钢液重量小于流出钢液重量，中间包内钢液重量从90%B~B开始降低，并稳定在75%B~80%B；
3）、接替钢包钢液重量降低至15%A ~30%A时，钢包滑板开度从40%~50%上升至70%~80%，中间包钢液重量上升至满包重量B；当钢包钢液重量降低至0%A，钢包滑板开度降低至0%；
（4）、按设定连浇炉数替换新的钢包，重复步骤（2）和（3），至整个浇注过程结束。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，其特征在于，步骤（2）中的换包时间控制在2~4min。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，其特征在于，钢包钢液的重量称取信息基于安装于钢包回转台悬臂处的称重系统。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，其特征在于，中间包钢液的重量称取信息基于安装于中间包台车车架处的称重系统。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于钢液重量信息的延长纯净钢浇注炉数的方法，其特征在于，采用自动控制系统进行钢包钢液及中间包钢液实时重量数据的采集及比对，以及对相应钢包滑板的开度控制。
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