CN205774640U - 一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统 - Google Patents

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朱荣
胡绍岩
董凯
刘润藻
刘福海
马国宏
魏光升
王云
王雪亮
李智峥
武文合
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Abstract

本实用新型属于电弧炉炼钢技术领域，提供了一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，包括炉况传感器、主控制模块、氧气温度调节器、氧气流量调节器；炉况传感器设置于电弧炉内，主控制模块前接炉况传感器，后接氧气温度调节器、氧气流量调节器；氧气温度调节器与氧气加热元件连接，氧气流量调节器与氧气流量控制阀组连接；系统还包括操作显示模块。本实用新型的有益效果为：与传统方式相比，氧气温度和氧气流量分开调控，氧气射流具有更优异的射流特性，氧气利用率提高2%~5%，脱碳速率加快，脱碳时间缩短1min以上，终渣TFe降低2%以上，钢铁料消耗减少5kg/t以上，具有显著的优化效果和经济效益，应用前景广阔。

Description

一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统
技术领域
本实用新型属于电弧炉炼钢技术领域，特别涉及一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢过程控制方法及系统。
背景技术
目前，电弧炉炼钢的供氧主要是通过位于熔池上方的氧枪来完成，氧枪喷头采用拉瓦尔喷管结构产生超音速射流，利用氧气射流的动能穿透炉气和渣层与钢水接触并发生反应。
电弧炉氧枪产生的超音速氧气射流吹入熔池，一方面提供熔池氧化所需的氧，另一方面提供熔池搅拌所需的搅拌功；电弧炉的不同冶炼阶段对供氧量和搅拌功需求不同，合理控制供氧量和搅拌功对提高电弧炉冶炼效率具有重要意义。
在电弧炉炼钢过程中，炉壁氧枪尺寸和位置是固定的，氧气流量是冶炼过程中唯一可调的供氧参数，氧气射流的冲击搅拌能力随氧气流量的变化而变化，无法实现氧气流量和冲击力的独立控制；同时氧气流量的变化使得氧枪工作在非设计工况下，进一步恶化了超音速氧气射流的射流特性，降低了氧气利用率以及氧气射流对熔池的冲击搅拌效果。
专利号为ZL201210233080.6，名称为“一种预热氧气提高射流速度的吹氧炼钢方法”的专利公开了通过氧枪喷吹被预热的高温氧气，可显著增加氧气的射流速度。但现有的电弧炉炼钢生产中供氧参数单一、氧气射流氧化能力和冲击搅拌能力无法独立控制。
实用新型内容
本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，解决了现有的电弧炉炼钢生产中供氧参数单一、氧气射流氧化能力和冲击搅拌能力无法独立控制的问题，以不同冶炼阶段的工艺需求为基础，独立调节供氧流量和氧气温度，实现氧气射流氧化能力和冲击搅拌能力的独立控制，提高电弧炉冶炼效率和氧气利用效率，降低能量消耗和金属料消耗。
本实用新型一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，包括炉况传感器、主控制模块、氧气温度调节器、氧气流量调节器；所述炉况传感器设置于电弧炉内，所述主控制模块前接炉况传感器，后接氧气温度调节器、氧气流量调节器；所述氧气温度调节器与氧气加热元件连接，所述氧气流量调节器与氧气流量控制阀组连接。
进一步的，所述控制系统还包括操作显示模块，所述操作显示模块与主控制模块连接。
进一步的，所述预热式氧枪为炉壁预热式氧枪或炉门预热式氧枪。
进一步的，主控制模块通过现场总线和PLC分别与氧气温度调节器、氧气流量调节器连接。
进一步的，电弧炉容量为30-200吨。
本实用新型的有益效果为：与传统方式相比，氧气温度和氧气流量分开调控，氧气射流具有更优异的射流特性，氧气利用率提高2%~5%，脱碳速率加快，脱碳时间缩短1min以上，终渣TFe降低2%以上，钢铁料消耗减少5kg/t以上，具有显著的优化效果和经济效益，应用前景广阔。
附图说明
图1所示为本实用新型实施例电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统结构示意图。
其中：1-电弧炉、2-炉况传感器、3-主控制模块、4-氧气温度调节器、5-氧气流量调节器、6-氧气流量控制阀组、7-加热元件、8-预热式氧枪、9-操作显示模块。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本实用新型具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
如图1所示，本实用新型实施例一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，包括炉况传感器2、主控制模块3、氧气温度调节器4、氧气流量调节器5；所述炉况传感器2设置于电弧炉1内，所述主控制模块3前接炉况传感器2，后接氧气温度调节器4、氧气流量调节器5；所述氧气流量调节器5与氧气流量控制阀组6连接，所述氧气温度调节器4与加热元件7连接。
优选的，所述控制系统还包括操作显示模块9，所述操作显示模块9与主控制模块3连接。
优选的，所述预热式氧枪8为炉壁预热式氧枪或炉门预热式氧枪。
优选的，主控制模块3通过现场总线和PLC分别与氧气温度调节器4、氧气流量调节器5连接。
使用时，炉况传感器2采集电弧炉1内的实时炉况特征信息，传输给主控制模块3；主控制模块3根据实时炉况特征信息分别向氧气温度调节器4、氧气流量调节器5发送控制指令，氧气温度调节器4控制加热元件7实现氧气调温，氧气流量调节器5控制氧气流量控制阀组6实现氧气流量控制，经过温度和流量调节的氧气经预热式氧枪8进入电弧炉1；操作显示模块9可实时显示炉况、氧气温度、氧气流量的信息，并可与主控模块实现数据交互。
本实用新型的有益效果为：与传统方式相比，氧气温度和氧气流量分开调控，氧气射流具有更优异的射流特性，氧气利用率提高2%~5%，脱碳速率加快，脱碳时间缩短1min以上，终渣TFe降低2%以上，钢铁料消耗减少5kg/t以上，具有显著的优化效果和经济效益，应用前景广阔。
本文虽然已经给出了本实用新型的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本实用新型权利范围的限定。

Claims (5)

1.一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，其特征在于，包括炉况传感器、主控制模块、氧气温度调节器、氧气流量调节器；所述炉况传感器设置于电弧炉内，所述主控制模块前接炉况传感器，后接氧气温度调节器、氧气流量调节器；所述氧气温度调节器与氧气加热元件连接，所述氧气流量调节器与氧气流量控制阀组连接。
2.如权利要求1所述的电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括操作显示模块，所述操作显示模块与主控制模块连接。
3.如权利要求2所述的电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，其特征在于，所述预热式氧枪为炉壁预热式氧枪或炉门预热式氧枪。
4.如权利要求1-3任一项所述的电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，其特征在于，主控制模块通过现场总线和PLC分别与氧气温度调节器、氧气流量调节器连接。
5.如权利要求1-3任一项所述的电弧炉使用预热式氧枪的炼钢控制系统，其特征在于，电弧炉容量为30-200吨。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322831A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 中南大学 一种电弧炉炼钢用炉渣热回收预热式氧枪及其应用方法

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