CN115232908A - 防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，包括：吹氧步骤和点火步骤，吹氧步骤中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，将氧枪提升至等待位，并停止吹氧，之后再重新控制氧枪移动至氧枪工作高度，并重新开始吹氧步骤；点火步骤中，在累计氧量小于设定值时，持续检测是否成功点火；在判定点火失败时，控制氧枪提升至等待位置，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行吹氧步骤；或者，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行吹氧步骤。本发明的方法能够改善容易泄爆的问题。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法。
背景技术
转炉炼钢过程是利用氧枪向炉内吹入高速氧气射流，利用转炉顶部的高位料仓加入造渣料、冷却剂，使氧气、造渣料、冷却剂与铁水在炉内发生复杂的物理化学反应，实现去除钢水内杂质和控制钢水温度提升的目的。
但是，相关技术提供的转炉炼钢方法，容易出现干法除尘泄爆的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其能够改善容易泄爆的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，包括：
S1：接收钢水信息，并根据钢水信息和炼钢控制目标，得到理论吹氧总量、氧枪工作高度、以及副原料的添加需求；
S2：控制氧枪移动至氧枪工作高度，先吹氮气，再吹氧气，并在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，并在吹氧的过程中，记录累计氧量；其中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，将氧枪快速提升，通过关氧点后停止吹氧，氧枪提升至等待位，等混合气体的成分符合要求之后重新控制氧枪移动至氧枪工作高度，并开启先吹氮气，再吹氧气的过程；
S3：检测是否成功点火；其中，在累计氧量小于设定值时，持续检测是否成功点火；在判定点火失败时，控制氧枪提升至等待位置，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2；或者，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2。
在可选的实施方式中，步骤S2中，先吹氮气，再吹氧气，具体包括：先吹25-35s的氮气，再开始吹氧气。
在可选的实施方式中，步骤S2中，在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，具体包括：按照吹氧流量为17900-18100、19900-20100、21900-22100、23900-24100、25900-26100Nm3/h的梯度，逐渐提升氧气流量。
在可选的实施方式中，步骤S2中，在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，具体还包括：
在吹氧流量为17900-18100Nm3/h的条件下，吹氧18-22s；
在吹氧流量为19900-20100Nm3/h的条件下，吹氧18-22s；
在吹氧流量为21900-22100Nm3/h的条件下，吹氧8-12s；
在吹氧流量为23900-24100Nm3/h的条件下，吹氧8-12s；
在吹氧流量为25900-26100Nm3/h的条件下，吹氧8-12s。
在可选的实施方式中，设定值为：295-305Nm3。
在可选的实施方式中，步骤S3中，检测是否成功点火，具体包括：通过摄像机拍摄炉口区域的图像，以根据拍摄到的图像判断是否成功点火。
在可选的实施方式中，步骤S3中，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2时，若是再次检测到累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功，则需要再次控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并再次重新开始执行步骤S2，并以此类推，直到判定氧枪成功点火。
在可选的实施方式中，根据拍摄到的图像判断是否成功点火的步骤，具体包括：对比摄像机拍摄到的图像以及点着火的图像，当拍摄到的图像与点着火的图像的匹配度达到预设值时，则判定点火成功；当拍摄到的图像与点着火的图像的匹配度未达到预设值时，则判定点火失败。
在可选的实施方式中，还包括：
S4：在点火成功后，添加副原料。
在可选的实施方式中，还包括：
在进行步骤S2时，将副原料添加到称量斗中暂存。
本发明包括以下有益效果：
本发明实施例提供的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法在吹氧时，先吹氮气、再吹氧气，并且在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，这样一来，能够改善吹氧过程中，氧气浓度在短时间内大量的积累而导致容易出现泄爆的现象；而且，在吹氧的步骤中，通过监控CO和O2浓度，能够在两者浓度超过标准值时，将氧枪提升至等待位，并且停止吹氧，即暂停吹氧、炼钢的过程，避免在整个吹炼过程中造成的泄爆问题；再者，在检测是否成功点火的步骤中，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，则可以在开吹时氧枪未点着火的情况下，避免氧气浓度在短时间内累积量过大，而导致的泄爆问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明中防止泄爆的转炉炼钢的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
转炉炼钢是炼钢过程中的重要步骤，相关技术提供的转炉炼钢方法容易出现泄爆的问题。
本发明提供一种防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，能够有效地改善容易泄爆的问题。
请参照图1，本发明的一种防止泄爆的转炉炼钢的方法，包括：
S1：接收钢水信息，并根据钢水信息和炼钢控制目标，得到理论吹氧总量、氧枪工作高度、以及副原料的添加需求。
在一些实施方式中，步骤S1为使计算机接收待冶炼的钢水所使用的铁水、废钢信息，具体包括：重量、温度、废钢成分等；之后由计算机接收到的各个信息以及炼钢控制目标计算出需要吹的氧气总量、氧枪工作高度、以及需要加的副原料种类、重量、加入的时机等，并能将这些计算出的信息下发至控制系统，以便于控制系统根据上述计算出的信息，自动控制后续的吹氧、点火、添加副原料等流程。
需要说明的是，上述炼钢控制目标包括温度、C含量等。
S2：控制氧枪移动至氧枪工作高度，先吹氮气，再吹氧气，并在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，并在吹氧的过程中，记录累计氧量；其中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，满足爆炸条件，容易引起干法除尘静电除尘器电场内部发生泄爆，故在此时将氧枪快速提升，通过关氧点后停止吹氧，氧枪提升至等待位，等混合气体的成分符合要求之后再重新控制氧枪移动至氧枪工作高度，并开启先吹氮气，再吹氧气的过程。
需要说明的是，为了确保安全性，在CO浓度＞9％且O2浓度＞6％，提枪停止吹氧的同时，还可以暂停整个炼钢流程。
还需要说明的是，在CO浓度＞9％且O2浓度＞6％，提枪停止吹氧时，不需要将吹氧量清零，后续重新控制氧枪移动至氧枪工作高度，并开启先吹氮气，再吹氧气时，可以继续执行后续的炼钢流程。
在一些实施方式中，步骤S2中，先吹氮气，再吹氧气，具体包括：先吹25-35s的氮气，例如：25s、30s、35s等，再开始吹氧气。
进一步地，按照吹氧流量为17900-18100、19900-20100、21900-22100、23900-24100、25900-26100Nm3/h的梯度，逐渐提升氧气流量。
再进一步地，在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，具体还包括：
在吹氧流量为17900-18100Nm3/h(例如：17900Nm3/h、18000Nm3/h、181000Nm3/h等)的条件下，吹氧18-22s，例如：18s、20s、22s等；
在吹氧流量为19900-20100Nm3/h(例如：19900Nm3/h、20000Nm3/h、20100Nm3/h等)的条件下，吹氧18-22s，例如：18s、20s、22s等；
在吹氧流量为21900-22100Nm3/h(例如：21900Nm3/h、22000Nm3/h、22100Nm3/h等)的条件下，吹氧8-12s，例如：8s、10s、12s等；
在吹氧流量为23900-24100Nm3/h(例如：23900Nm3/h、24000Nm3/h、24100Nm3/h等)的条件下，吹氧8-12s，例如：8s、10s、12s等；
在吹氧流量为25900-26100Nm3/h(例如：25900Nm3/h、26000Nm3/h、26100Nm3/h等)的条件下，吹氧8-12s，例如：8s、10s、12s等。
这样一来，即可有效地避免在开吹时氧气浓度在短时间内累积过大而导致的泄爆问题。
需要说明的是，累计氧量为吹氧流量和吹氧时间的乘积。
S3：检测是否成功点火；其中，在累计氧量小于设定值时，持续检测是否成功点火；在判定点火失败时，控制氧枪提升至等待位置，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2；或者，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2。
需要说明的是，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2时，若是再次检测到累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功，则需要再次控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并再次重新开始执行步骤S2，并以此类推，直到氧枪成功点火。
在氧枪吹氧到一定程度，会自动点燃，通常可以称为氧枪点火；通过异常情况下控制累计氧量清零，使得在开吹时氧枪未点着火的情况下，可以重置炼钢工艺中已执行的氧步，并重置炼钢状态，从而避免因氧枪点火失败导致的炼钢氧步执行错误，避免将未点着火的吹氧量纳入有效吹氧量统计，从而避免此异常状态对后续工艺的干扰。
在一些实施方式中，步骤S3中，累计氧量的设定值为295-305Nm3，例如：295Nm3、300Nm3、305Nm3等。如此设置，能够在开吹时氧枪未点着火的情况下，避免氧气浓度在短时间内累积过大而导致的泄爆问题。
在一些实施方式中，步骤S3中，检测是否成功点火，具体包括：通过摄像机拍摄炉口区域的图像，以根据拍摄到的图像判断是否成功点火。
需要说明的是，摄像机可以正对着炉口与其间隔设置。
点火是否成功可以由人工完成，也可以由计算机完成。
若是通过人工完成，则可以在摄像机拍摄到炉口的图像时，由摄像机将图像通过与其电连接的交换机发送至与交换机电连接的计算机，使得炉口的图像能够显示在计算机的显示屏上，即可由人工肉眼观察图像，判断是否点火成功，当人工判定点火成功时，发出成功指令，即可进行下一步操作，当人工判定点火失败时，发出失败指令，则可以控制氧枪提升至等待位；在人工没有作出点火成功或失败的判断，同时已吹累计氧量超过设定值时，控制氧枪提升至等待位。
若是计算机判断是否点火成功，则可以利用计算机自动对比摄像机拍摄并发送至其的图像以及其自身预存的点着火的图像，当拍摄到的图像与点着火的图像的匹配度达到预设值时，则判定点火成功；当拍摄到的图像与点着火的图像的匹配度未达到预设值时，则判定点火失败；若是，计算机未作出点火成功或失败的判断，同时已吹累计氧量超过设定值时，控制氧枪提升至等待位。通过计算机比对判断具有更高的识别准确率。
上述预设值可以是指图像得亮度信息，当拍摄到的炉口的亮度与预存在点着火的图像得亮度匹配，则判定点火成功。
需要说明的是，如果点火成功，则在炉口区域会有较为明亮的火焰能够被观测、拍摄到，如果没有点火成功，则炉口区域观测、拍摄到的图像为暗红色的区域，甚至全部为黑色区域。通过在摄像机前端设置滤光片，或者调整摄像机的感光度，也可以将点着火的图像与未点着火的图像区分开。
还需要说明的是，在一些实施方式中，可以通过人工确认点火以作为计算机自动判断的补足；若在计算机未判断出是否点火成功的前提下，人工通过肉眼能够确认已经点火成功的，这时可以人工发出点火成功的判断，避免了因计算机未做判断而造成的氧气、氮气浪费和冶炼周期的延长；同时，计算机还可以将此种情况下摄像头拍摄到的图片更新存储为点火成功的图像，用以动态更新、提升计算机判断点火成功的成功率。
S4：在点火成功后，添加副原料。
在一些实施方式中，在进行步骤S2时，将所述副原料添加到称量斗中暂存；具体包括：将高位料仓中的各种料通过振动给料机加到称量斗中进行称量，并在称量斗中暂存。
副原料的添加必须在点火成功后执行，避免副原料在点火前启动，而因落料影响导致点火更加困难的问题，即优化副原料添加的时机，使得在满足冶炼加料工艺要求的基础上，更容易使氧气点着。
本发明的转炉炼钢方法，在吹氧时，先吹氮气、再吹氧气，并且在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，这样一来，能够改善吹氧过程中，氧气浓度在短时间内大量的积累而导致容易出现泄爆的现象；而且，在吹氧的步骤中，通过监控CO和O2浓度，能够在两者浓度超过标准值时，将氧枪提升至等待位，并且停止吹氧，即暂停吹氧、炼钢的过程，避免在整个吹炼过程中造成的泄爆问题；再者，在检测是否成功点火的步骤中，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，则可以在开吹时氧枪未点着火的情况下，避免氧气浓度在短时间内累积量过大，而导致的泄爆问题。
需要说明的是，本发明的炼钢方法在氧枪成功点火后，再添加副原料，能够避免在点着火之前加料，而因落料的影响导致更难成功点火的问题。
还需要说明的是，本发明的炼钢方法在步骤S2和步骤S3中，根据实际的氧量，执行对应的后续操作，进而能够可靠地改善容易泄爆的问题。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
S1：接收钢水信息，并根据钢水信息和炼钢控制目标，得到理论吹氧总量、氧枪工作高度、以及副原料的添加需求。
S2：控制氧枪移动至氧枪工作高度，先吹氮气，再吹氧气，并在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，并在吹氧的过程中，记录累计氧量；其中，先吹氮30s；然后依次在吹氧流量为18000Nm3/h的条件下，吹氧20s；在吹氧流量为20000Nm3/h的条件下，吹氧20s；在吹氧流量为22000Nm3/h的条件下，吹氧10s；在吹氧流量为24000Nm3/h的条件下，吹氧10s；在吹氧流量为26000Nm3/h的条件下，吹氧10s；在整个过程中混合气体的成分中CO浓度＜9％且O2浓度小于6％。
将副原料添加到称量斗中暂存。
S3：检测是否成功点火；其中，在累计氧量小于300Nm3时，持续检测是否成功点火，直到点火成功。
S4：在点火成功后，添加副原料。
未产生泄爆问题。
实施例2
实施例2参照实施例1，区别在于：
步骤S2中，先吹氮25s；然后依次在吹氧流量为17900Nm3/h的条件下，吹氧22s；在吹氧流量为20100Nm3/h的条件下，吹氧18s；在吹氧流量为22100Nm3/h的条件下，吹氧8s；在吹氧流量为23900Nm3/h的条件下，吹氧12s；在吹氧流量为26100Nm3/h的条件下，吹氧8s；在整个过程中混合气体的成分中CO浓度＜9％且O2浓度小于6％。
未产生泄爆问题。
实施例3
实施例3参照实施例1，区别在于：
步骤S2中，先吹氮35s；然后依次在吹氧流量为18100Nm3/h的条件下，吹氧18s；在吹氧流量为19900Nm3/h的条件下，吹氧22s；在吹氧流量为21900Nm3/h的条件下，吹氧12s；在吹氧流量为24100Nm3/h的条件下，吹氧8s；在吹氧流量为25900Nm3/h的条件下，吹氧12s；在整个过程中混合气体的成分中CO浓度＜9％且O2浓度小于6％。
未产生泄爆问题。
实施例4
实施例4参照实施例1，区别在于：
步骤S2中，吹氧的过程中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，将氧枪提升至等待位，并停止吹氧，之后再重新控制氧枪移动至所述氧枪工作高度，并开启先吹氮气，再吹氧气的过程。
未产生泄爆问题。
实施例5
实施例5参照实施例1，区别在于：
在步骤S3中，在判定点火失败时，控制氧枪提升至等待位置，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2，直到点火成功。
未产生泄爆问题。
实施例6
实施例6参照实施例1，区别在于：
在步骤S3中，累计氧量大于300Nm3，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2，直到点火成功。
未产生泄爆问题。
对比例1
对比例1参照实施例4，区别在于：
在步骤S2中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，未将氧枪提升至等待位，并未停止吹氧，而是继续开展后续点火作业。
产生泄爆。
对比例2
对比例2参照实施例6，区别在于：
在步骤S3中，累计氧量大于300Nm3，且未判定点火是否成功时，未将氧枪提升至等待位，未停止吹氧，未将累计氧量清零，直接启动点火。
产生泄爆。
对比例3
对比例3参照实施例1，区别在于：
在步骤S2中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，未将氧枪提升至等待位，并未停止吹氧，而是继续开展后续作业。
在步骤S3中，累计氧量大于300Nm3，且未判定点火是否成功时，未将氧枪提升至等待位，未停止吹氧，未将累计氧量清零，直接启动点火。
产生泄爆。
综上所述，本发明的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法在吹氧时，先吹氮气、再吹氧气，并且在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，这样一来，能够改善吹氧过程中，氧气浓度在短时间内大量的积累而导致容易出现泄爆的现象；而且，在吹氧的步骤中，通过监控CO和O2浓度，能够在两者浓度超过标准值时，将氧枪提升至等待位，并且停止吹氧，即暂停吹氧、炼钢的过程，避免在整个吹炼过程中造成的泄爆问题；再者，在检测是否成功点火的步骤中，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，则可以在开吹时氧枪未点着火的情况下，避免氧气浓度在短时间内累积量过大，而导致的泄爆问题。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，包括：
S1：接收钢水信息，并根据所述钢水信息和炼钢控制目标，得到理论吹氧总量、氧枪工作高度、以及副原料的添加需求；
S2：控制氧枪移动至所述氧枪工作高度，先吹氮气，再吹氧气，并在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，并在吹氧的过程中，记录累计氧量；其中，当混合气体的成分中CO浓度＞9％且O2浓度＞6％时，将氧枪提升停止吹氧，氧枪提升至等待位，之后再重新控制氧枪移动至所述氧枪工作高度，并开启先吹氮气，再吹氧气的过程；
S3：检测是否成功点火；其中，在所述累计氧量小于设定值时，持续检测是否成功点火；在判定点火失败时，控制氧枪提升至等待位置，并停止吹氧，将所述累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2；或者，在所述累计氧量大于所述设定值，且未判定点火是否成功时，控制氧枪提升至等待位，并停止吹氧，将所述累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2。
2.根据权利要求1所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
步骤S2中，先吹氮气，再吹氧气，具体包括：先吹25-35s的氮气，再开始吹氧气。
3.根据权利要求1或2所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
步骤S2中，在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，具体包括：按照吹氧流量为17900-18100、19900-20100、21900-22100、23900-24100、25900-26100Nm3/h的梯度，逐渐提升氧气流量。
4.根据权利要求3所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
步骤S2中，在吹氧的过程中，逐渐提升氧气流量，具体还包括：
在吹氧流量为17900-18100Nm3/h的条件下，吹氧18-22s；
在吹氧流量为19900-20100Nm3/h的条件下，吹氧18-22s；
在吹氧流量为21900-22100Nm3/h的条件下，吹氧8-12s；
在吹氧流量为23900-24100Nm3/h的条件下，吹氧8-12s；
在吹氧流量为25900-26100Nm3/h的条件下，吹氧8-12s。
5.根据权利要求1所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
所述设定值为：295-305Nm3。
6.根据权利要求1所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
步骤S3中，检测是否成功点火，具体包括：通过摄像机拍摄炉口区域的图像，以根据拍摄到的图像判断是否成功点火。
7.根据权利要求6所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
步骤S3中，在累计氧量大于设定值，且未判定点火是否成功，将累计氧量清零，并重新开始执行步骤S2时，若是再次检测到累计氧量大于所述设定值，且未判定点火是否成功，则需要再次控制氧枪提升至所述等待位，并停止吹氧，将累计氧量清零，并再次重新开始执行步骤S2，并以此类推，直到判定氧枪成功点火。
8.根据权利要求6所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，
根据拍摄到的图像判断是否成功点火的步骤，具体包括：对比所述摄像机拍摄到的图像以及点着火的图像，当所述拍摄到的图像与所述点着火的图像的匹配度达到预设值时，则判定点火成功；当拍摄到的图像与所述点着火的图像的匹配度未达到预设值时，则判定点火失败。
9.根据权利要求1所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，还包括：
S4：在点火成功后，添加副原料。
10.根据权利要求9所述的防止干法除尘泄爆的转炉炼钢方法，其特征在于，还包括：
在进行步骤S2时，将所述副原料添加到称量斗中暂存。
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