CN116004937A - 一种铁水预处理全自动脱硫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶金工业技术领域，且公开了一种铁水预处理全自动脱硫的方法，包括以下步骤：S1、台车至测温取样位：铁水罐座罐之后，操作人员确认行车已脱钩，由操作人员点击处理开始，台车自动走行至测温取样位；S2、前测温：根据预处理模型计算的铁水液面高度，自动设定测温取样枪插入深度及停留时间，当台车进至测温取样位之后，测温枪自动启动进行测温取样；S3、台车至搅拌扒渣位：测温完成后，台车自动启动并停止于搅拌扒渣位。本发明显著降低操作工作业负荷，提升KR运行效率；自动化能力提升，可精准控制KR脱硫时间，控制时效。规避了人为的不确定性会带来安全、生产、设备及产品质量上的波动，给企业造成损失。

Description

一种铁水预处理全自动脱硫的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金工业技术领域，具体为一种铁水预处理全自动脱硫的方法。

背景技术

在钢铁冶金工业领域中，炼钢是十分重要的一环，而铁水预处理工艺又是炼钢环节的重要组成部分。现在主流的铁水预处理工艺为搅拌脱硫法，主体设备为搅拌桨旋转及升降装置，辅以脱硫剂投入系统、台车、扒渣系统、测温取样系统以及其它辅助设备。

当进行铁水脱硫时，由行车吊运铁水罐至铁水脱硫站吊包位，并完成停放此处的铁水罐台车座罐，铁水罐台车开至测温取样位，先进行第一次测温取样，再开至搅拌扒渣工位，根据钢种工艺要求确定是否进行前扒渣，如有则倾翻铁水罐进行前扒渣作业，尽可能除去高炉渣后，铁水罐复位后，由搅拌桨升降装置控制搅拌桨下降至铁水液面以下，搅拌旋转装置启动开始搅拌铁水，使铁水产生漩涡，同时脱硫剂通过投料系统加入到铁水罐中，脱硫剂和铁水中的硫在不断搅拌中发生脱硫反应。搅拌结束后，倾动铁水罐，由扒渣机进行扒渣处理，然后再进行处理后测温取样，最后铁水罐台车开至加料跨，由行车吊运铁水罐兑铁水至转炉内。

在目前的铁水预处理工艺控制过程中，可以分为台车走行、测温取样、倾翻扒渣以及搅拌脱硫这几部分工艺内容。单独从任意一个环节来看，都已经实现了无需人工干预，自动流程处理。例如，测温取样可根据铁水液面高度设定插入深度，自动完成。扒渣可根据现场检测元器件及工业视觉系统，完成扒渣处理。搅拌脱硫根据模型计算出的脱硫剂重量、搅拌时间等，在投料系统的配合下，自动完成。

整个KR脱硫过程的每一个作业环节都需要人工进行操作确认，并再操作画面实施，操作工作业负荷大，操作人员始终坚持在一个铁水预处理工位上，对于人员数量和工作效率，没有做到最优配置；且人为的不确定性会带来安全、生产、设备及产品质量上的波动，给企业造成损失。

那么随着工业化的不断推进和基础自动化能力的不断提升，在各环节都已实现自动化的情况下，开发一套在整个KR脱硫周期内能自动完成作业的KR工艺，以改善上述问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铁水预处理全自动脱硫的方法，解决了上述背景技术中所存在的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁水预处理全自动脱硫的方法，包括以下步骤：

S1、台车至测温取样位：铁水罐座罐之后，操作人员确认行车已脱钩，由操作人员点击处理开始，台车自动走行至测温取样位；

S2、前测温：根据预处理模型计算的铁水液面高度，自动设定测温取样枪插入深度及停留时间，当台车进至测温取样位之后，测温枪自动启动进行测温取样；

S3、台车至搅拌扒渣位：测温完成后，台车自动启动并停止于搅拌扒渣位；

S4、前扒渣：台车就位后，自动扒渣系统发出指令开始倾翻铁水罐并进行扒渣，当工业视觉系统判断铁水裸露面积符合工艺要求时，前扒渣结束，铁水罐复位；

S5、搅拌脱硫：根据预处理模型计算的铁水液面高度、脱硫剂投入重量、搅拌时间、搅拌桨插入深度、中高速搅拌速度等；当铁水罐复位后，机械搅拌系统自动启动，进行搅拌脱硫作业；

S6、后扒渣：过程与前扒渣相同，自动扒渣系统每次自动后扒渣结束，渣罐自动检测功能启动，根据渣罐内渣子的体积、渣堆形态识别渣罐内的有效空间，并判断该有效空间是否能满足下一炉扒渣需求，若有效空间不能满足下一炉扒渣需求，则触发渣罐更换信号，提示进行渣罐更换作业；

S7、台车自动行驶至车位取样位：后扒渣结束铁水罐复位后，台车自动启动并停止于测温取样位；

S8、后测温：过程与前测温取样相同。

优选的，所述方法还包括异常状态处理：整个KR脱硫工艺设计过程环节多、信号及程序范围广；因此必须考虑异常状态处置；

首先，每一作业环节之间的衔接都设计了复杂连锁条件，系统自动运行前首先进行程序自检，连锁条件均满足后，认为具备KR自动脱硫条件；自动处理开始后，在进入下一作业环节前，程序同样进行连锁条件自检，若不具备进入条件，则止于当前生产环节；

其次，系统每一作业环节之间中都设置时间保护，正常情况下，该步骤完成的时间都较为固定，如果超出固定时间，意味着该步骤状态内可能出现异常情况，此时自动程序做中断处理；

最后，给与人工权限最大化，若操作工认为此步骤内执行情况有偏差，可对此步骤进行中断，中断后人工处理；异常中断后，根据时间情况，可以选择继续进行自动流程或者转人工处理；本炉次处理结束，异常中断情况也相应恢复。

优选的，所述方法还包括监控：操作画面上显示所有工艺处理的步骤，正常处理的步骤、异常中断的步骤在操作画面上均有特殊标识，处理中断时有明显提示音。

优选的，所述S5中，搅拌桨转速根据电流情况进行自动控制，搅拌桨旋转电机电流最大680A、搅拌桨转速最大130rpm/min；当搅拌桨旋转电机电流＜680A，搅拌桨转速自动提升，最大130rpm/min；提速过程中电流达到报警值，中止提速，当电流减低值＞25A，可继续提速；当搅拌桨旋转电机电流＞680A，搅拌桨转速不再提升。

（三）有益效果

本发明提供了一种铁水预处理全自动脱硫的方法，具备以下有益效果：

本发明显著降低操作工作业负荷，提升KR运行效率；自动化能力提升，可精准控制KR脱硫时间，控制时效。规避了人为的不确定性会带来安全、生产、设备及产品质量上的波动，给企业造成损失。

附图说明

图1为方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种铁水预处理全自动脱硫的方法，包括以下步骤：

S1、台车至测温取样位：铁水罐座罐之后，操作人员确认行车已脱钩，由操作人员点击处理开始（整个KR脱硫过程操作人员唯一需要进行的操作），台车自动走行至测温取样位；

S2、前测温：根据预处理模型计算的铁水液面高度，自动设定测温取样枪插入深度及停留时间，当台车进至测温取样位之后，测温枪自动启动进行测温取样；

S3、台车至搅拌扒渣位：测温完成后，台车自动启动并停止于搅拌扒渣位；

S4、前扒渣：台车就位后，自动扒渣系统发出指令开始倾翻铁水罐并进行扒渣，当工业视觉系统判断铁水裸露面积符合工艺要求时，前扒渣结束，铁水罐复位；

S5、搅拌脱硫：根据预处理模型计算的铁水液面高度、脱硫剂投入重量、搅拌时间、搅拌桨插入深度、中高速搅拌速度等；当铁水罐复位后，机械搅拌系统自动启动，进行搅拌脱硫作业。搅拌桨转速根据电流情况进行自动控制，搅拌桨旋转电机电流最大680A、搅拌桨转速最大130rpm/min；当搅拌桨旋转电机电流＜680A，搅拌桨转速自动提升，最大130rpm/min；提速过程中电流达到报警值，中止提速，当电流减低值＞25A，可继续提速；当搅拌桨旋转电机电流＞680A，搅拌桨转速不再提升；

S6、后扒渣：过程与前扒渣相同，自动扒渣系统每次自动后扒渣结束，渣罐自动检测功能启动，根据渣罐内渣子的体积、渣堆形态识别渣罐内的有效空间，并判断该有效空间是否能满足下一炉扒渣需求（包括前后扒渣），若有效空间不能满足下一炉扒渣需求，则触发渣罐更换信号，提示进行渣罐更换作业；

S7、台车自动行驶至车位取样位：后扒渣结束铁水罐复位后，台车自动启动并停止于测温取样位；

S8、后测温：过程与前测温取样相同。

进一步的，方法还包括异常状态处理：整个KR脱硫工艺设计过程环节多、信号及程序范围广；因此必须考虑异常状态处置；

首先，每一作业环节之间的衔接都设计了复杂连锁条件，系统自动运行前首先进行程序自检，连锁条件均满足后，认为具备KR自动脱硫条件；自动处理开始后，在进入下一作业环节前，程序同样进行连锁条件自检，若不具备进入条件，则止于当前生产环节；

其次，系统每一作业环节之间中都设置时间保护，正常情况下，该步骤完成的时间都较为固定，如果超出固定时间，意味着该步骤状态内可能出现异常情况，此时自动程序做中断处理；

最后，给与人工权限最大化，若操作工认为此步骤内执行情况有偏差，可对此步骤进行中断，中断后人工处理；异常中断后，根据时间情况，可以选择继续进行自动流程或者转人工处理；本炉次处理结束，异常中断情况也相应恢复。

进一步的，方法还包括监控：操作画面上显示所有工艺处理的步骤，正常处理的步骤、异常中断的步骤在操作画面上均有特殊标识，处理中断时有明显提示音。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种铁水预处理全自动脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、台车至测温取样位：铁水罐座罐之后，操作人员确认行车已脱钩，由操作人员点击处理开始，台车自动走行至测温取样位；

S2、前测温：根据预处理模型计算的铁水液面高度，自动设定测温取样枪插入深度及停留时间，当台车进至测温取样位之后，测温枪自动启动进行测温取样；

S3、台车至搅拌扒渣位：测温完成后，台车自动启动并停止于搅拌扒渣位；

S4、前扒渣：台车就位后，自动扒渣系统发出指令开始倾翻铁水罐并进行扒渣，当工业视觉系统判断铁水裸露面积符合工艺要求时，前扒渣结束，铁水罐复位；

S5、搅拌脱硫：根据预处理模型计算的铁水液面高度、脱硫剂投入重量、搅拌时间、搅拌桨插入深度、中高速搅拌速度等；当铁水罐复位后，机械搅拌系统自动启动，进行搅拌脱硫作业；

S6、后扒渣：过程与前扒渣相同，自动扒渣系统每次自动后扒渣结束，渣罐自动检测功能启动，根据渣罐内渣子的体积、渣堆形态识别渣罐内的有效空间，并判断该有效空间是否能满足下一炉扒渣需求，若有效空间不能满足下一炉扒渣需求，则触发渣罐更换信号，提示进行渣罐更换作业；

S7、台车自动行驶至车位取样位：后扒渣结束铁水罐复位后，台车自动启动并停止于测温取样位；

S8、后测温：过程与前测温取样相同。

2.根据权利要求1所述的一种铁水预处理全自动脱硫的方法，其特征在于：所述方法还包括异常状态处理：整个KR脱硫工艺设计过程环节多、信号及程序范围广；因此必须考虑异常状态处置；

首先，每一作业环节之间的衔接都设计了复杂连锁条件，系统自动运行前首先进行程序自检，连锁条件均满足后，认为具备KR自动脱硫条件；自动处理开始后，在进入下一作业环节前，程序同样进行连锁条件自检，若不具备进入条件，则止于当前生产环节；

其次，系统每一作业环节之间中都设置时间保护，正常情况下，该步骤完成的时间都较为固定，如果超出固定时间，意味着该步骤状态内可能出现异常情况，此时自动程序做中断处理；

最后，给与人工权限最大化，若操作工认为此步骤内执行情况有偏差，可对此步骤进行中断，中断后人工处理；异常中断后，根据时间情况，可以选择继续进行自动流程或者转人工处理；本炉次处理结束，异常中断情况也相应恢复。

3.根据权利要求1所述的一种铁水预处理全自动脱硫的方法，其特征在于：所述方法还包括监控：操作画面上显示所有工艺处理的步骤，正常处理的步骤、异常中断的步骤在操作画面上均有特殊标识，处理中断时有明显提示音。

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