RU2252263C1 - Device of formation of a converter process control - Google Patents
Device of formation of a converter process control Download PDFInfo
- Publication number
- RU2252263C1 RU2252263C1 RU2004108620/02A RU2004108620A RU2252263C1 RU 2252263 C1 RU2252263 C1 RU 2252263C1 RU 2004108620/02 A RU2004108620/02 A RU 2004108620/02A RU 2004108620 A RU2004108620 A RU 2004108620A RU 2252263 C1 RU2252263 C1 RU 2252263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- output
- input
- current
- initial state
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматизации металлургических процессов, в частности, к управлению кислородно-конвертерной плавкой и может быть использовано для аналогичной цели и при управлении другими сложными технологическими процессами.The invention relates to the automation of metallurgical processes, in particular, to the control of oxygen-converter smelting and can be used for a similar purpose and in the management of other complex technological processes.
Известен способ управления конвертерным процессом (см. а.с. СССР №1470774, кл. С 21 С 5/30, заявл. 11.08.87), реализованный с использованием устройств для измерения расхода и химического состава отходящих газов, измерения расхода кислорода, устройств для определения перед началом продувки рациональной кривой изменения количества кислорода, накопленного в шлаке, и скорости окисления углерода, последовательно соединенных с ними устройств для определения дисперсии скорости окисления углерода в период его интенсивного окисления, количества кислорода, накопленного в шлаке, и устройства для определения после окончания продувки рациональной кривой изменения количества кислорода в шлаке для данной плавки, соответствующей найденному значению дисперсии скорости окисления углерода, также устройств для определения отклонения контролируемого количества кислорода в шлаке от его рационального значения, определения необходимых управляющих воздействий (изменения высоты фурмы, расхода кислорода или подачи шлакообразующих) и устройства для определения поправки для рациональной кривой на следующую плавку.A known method of controlling the converter process (see AS USSR No. 1470774, class C 21 C 5/30, application form 11.08.87), implemented using devices for measuring the flow rate and chemical composition of exhaust gases, measuring oxygen consumption, devices to determine before starting the purge a rational curve of changes in the amount of oxygen accumulated in the slag and the rate of carbon oxidation, devices connected in series with them to determine the dispersion of the rate of carbon oxidation during its intense oxidation, the amount of oxygen accumulated in the slag, and a device for determining, after the purge is completed, a rational curve of the change in the amount of oxygen in the slag for a given heat corresponding to the found value of the dispersion of the carbon oxidation rate, and also devices for determining the deviation of the controlled amount of oxygen in the slag from its rational value, and determining the necessary control actions (changes in the height of the tuyere, oxygen consumption or slag-forming supply) and devices for determining the correction for a rational curve with eduyuschuyu smelting.
Недостатком данного способа является невысокая точность определения необходимых управляющих воздействий (изменение высоты фурмы, расхода кислорода, подачи шлакообразующих) ввиду неучитывания в явном виде исходного состояния текущей плавки при значительных колебаниях начальных условий проведения процесса, таких как количество и свойства шихтовых материалов, технологические режимы подготовки и ведения плавки и ряд других факторов.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the necessary control actions (changing the height of the tuyere, oxygen consumption, slag-forming feed) due to the fact that the initial state of the current melting is not explicitly taken into account when there are significant fluctuations in the initial conditions of the process, such as the quantity and properties of charge materials, technological modes of preparation and smelting and a number of other factors.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для управления кислородно-конвертерным процессом выплавки стали (см. а.с. СССР №1497229, кл. С 21 С 5/30, заявл. 20.07.87), состоящее из магнитографа с блоком управления режимами работы магнитографа, имеющего шесть выходов: первый выход магнитографа соединен с входом третьего блока сравнения, второй вход которого связан с блоком формирования исходного состояния текущей плавки, вход которого связан с блоком датчиков информационно-измерительной системы, а выход третьего блока сравнения через третье пороговое устройство (пороговый элемент) связан с первым входом первого блока двойного совпадения, выход которого соединен с блоком управления режимами работы магнитографа, связанного с первым и вторым ключами, второй и третий выходы магнитографа связаны через четвертый и третий ключи, с блоком выдачи рекомендаций, выход которого является выходом устройства, четвертый выход магнитографа связан через второй ключ с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с блоком измерения интенсивности газообразования СО2, вход которого связан с блоком датчиков, а выход первого блока сравнения через первое пороговое устройство соединен с первым входом второго блока двойного совпадения, выход которого связан с третьим и четвертым ключами, пятый выход магнитографа соединен через первый ключ с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого связан с выходом блока измерения интенсивности газообразования СО, вход которого связан с блоком датчиков, а выход второго блока сравнения через второе пороговое устройство соединен с вторым входом второго блока двойного совпадения, шестой выход магнитографа связан с вторым входом первого блока двойного совпадения, блок определения времени продувки соединен с выходом блока управления режимами работы магнитографа и с входами блоков измерения интенсивности газообразования СО2 и СО, а входом устройства является блок датчиков.Closest to the proposed technical solution is a device for controlling the oxygen-converter steelmaking process (see USSR AS No. 1497229, class C 21 C 5/30, application form 20.07.87), consisting of a magnetograph with a mode control unit operation of a magnetograph having six outputs: the first output of the magnetograph is connected to the input of the third comparison unit, the second input of which is connected to the unit for generating the initial state of the current melting, the input of which is connected to the sensor block of the information-measuring system, and the output of the third block comparison through the third threshold device (threshold element) is connected to the first input of the first double-coincidence block, the output of which is connected to the control unit of the magnetograph operating modes associated with the first and second keys, the second and third outputs of the magnetograph are connected through the fourth and third keys, with the issuing unit recommendations, the output of which is the output of the device, the fourth output of the magnetograph is connected through the second key to the first input of the first comparison unit, the second input of which is connected to the intensity measurement unit and gassing CO 2, whose input is connected to the sensor unit, and the output of the first comparator unit via the first threshold device is connected to a first input of the second block double coincidence, the output of which is connected to the third and fourth switch, the fifth output Magnetograph connected via a first switch to a first input of the second a comparison unit, the second input of which is connected to the output of the unit for measuring the intensity of gas generation WITH, the input of which is connected to the sensor unit, and the output of the second comparison unit through the second threshold device is connected to the second input of the second double coincidence block, the sixth output of the magnetograph is connected to the second input of the first double coincidence block, the purge time determination unit is connected to the output of the magnetograph operating mode control unit and to the inputs of the units for measuring the intensity of gas generation СО 2 and СО, and the device input is a sensor block.
Недостатком прототипа можно назвать низкую точность выдачи рекомендаций ввиду неполной и нечеткой классификации исходных состояний и использования типопредставительных плавок, не всегда правильно, отвечающих условиям проведения текущей плавки, отсутствия дополнительных возможностей повышения точности расчета путем введения подклассов исходного состояния процесса, связанных с возможными заметными отличиями большого количества входных воздействий текущей плавки и типопредставительной плавки того или иного класса технологических состояний.The disadvantage of the prototype can be called the low accuracy of recommendations because of the incomplete and fuzzy classification of the initial conditions and the use of type-representative melts, which are not always correct, meeting the conditions of the current melting, the lack of additional opportunities to increase the accuracy of the calculation by introducing subclasses of the initial state of the process associated with possible noticeable differences in a large input influences of current melting and typical representative melting of one or another class technologically states.
Задачей изобретения является повышение точности управления процессом плавки стали в конвертере.The objective of the invention is to improve the accuracy of control of the process of steel melting in the converter.
Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее первый блок запоминания, в котором магнитограф заменен на ЭВМ, блок управления режимами работы блока запоминания, блок датчиков информационно-измерительной системы, блок формирования исходного состояния текущей плавки, первый блок сравнения, первое пороговое устройство, первый ключ, блок выдачи рекомендаций и блок определения времени продувки, при этом выход блока датчиков информационно-измерительной системы соединен с первым входом блока формирования исходного состояния текущей плавки, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом первого блока запоминания, а выход - с входом первого порогового устройства, блок определения времени продувки соединен с выходом блока управления режимами работы блока запоминания, соединенного с первым ключом, согласно изобретению введены второй блок запоминания, второе пороговое устройство, второй и третий ключи, второй блок сравнения, первый сумматор, блок распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки и блок формирования текущих корректирующих управляющих воздействий по исходному состоянию текущей плавки, при этом второй блок запоминания соединен с блоком формирования исходного состояния текущей плавки, первый вход блока распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки соединен с выходом блока датчиков информационно-измерительной системы, второй вход - через второй ключ с третьим выходом первого блока запоминания, а выход - с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с четвертым выходом первого блока запоминания, а выход - через второе пороговое устройство с третьим ключом, выход блока формирования текущих корректирующих управляющих воздействий по исходному состоянию текущей плавки соединен со вторым входом первого сумматора, первый вход которого соединен через первый ключ со вторым выходом первого блока запоминания, пятый выход которого через третий ключ соединен с входом блока формирования текущих корректирующих управляющих воздействий по исходному состоянию текущей плавки, выход первого порогового устройства соединен с блоком управления режимами работы запоминающего устройства, а выход первого сумматора соединен со входом блока выдачи рекомендаций, выход которого является выходом устройства формирования управлений конвертерного процесса, блок формирования исходного состояния текущей плавки содержит блок расчета извести на плавку, третий, четвертый и пятый блоки сравнения, третье, четвертое и пятое пороговые устройства, четвертый, пятый и шестой ключи, первый, второй, третий и четвертый масштабные усилители, блок расчета ожидаемой температуры стали и второй сумматор, при этом вход блока расчета извести на плавку соединен с выходом блока датчиков информационно-измерительной системы, а выход соединен с первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом второго блока запоминания, а выход - через третье пороговое устройство с четвертым ключом, через который второй выход второго блока запоминания соединен с входом первого масштабного усилителя, первый вход блока расчета ожидаемой температуры стали соединен с выходом блока расчета извести на плавку, второй вход - с выходом блока датчиков информационно-измерительной системы, а выход - с первым входом четвертого блока сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом второго блока запоминания, а выход - через четвертое пороговое устройство с пятым ключом, через который четвертый выход второго блока запоминания соединен с входом второго масштабного усилителя, первый вход пятого блока сравнения соединен с выходом блока датчиков информационно-измерительной системы, второй вход - с пятым выходом второго блока запоминания, а выход - через пятое пороговое устройство с шестым ключом, через который вход третьего масштабного усилителя соединен с шестым выходом второго блока запоминания, седьмой выход которого соединен со входом четвертого масштабного усилителя, выходы масштабных усилителей соединены со входом второго сумматора, выход которого является выходом блока формирования исходного состояния текущей плавки, блок распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки содержит третий блок запоминания, первый, второй и третий блоки вычисления поправок по охладителю, углеродсодержащей добавке и суммарному количеству кислорода на плавку, шестой, седьмой и восьмой блоки сравнения, шестое, седьмое и восьмое пороговые устройства, седьмой, восьмой и девятый ключи, пятый, шестой и седьмой масштабные усилители и третий сумматор, при этом первые входы блоков вычисления поправок соединены с выходом блока датчиков информационно-измерительной системы, а вторые входы соединены с третьим выходом первого блока запоминания, каждый из блоков вычисления поправок имеет ряд частных сумматоров, последовательно соединенных с ними масштабных усилителей и общий сумматор, вход которого соединен с выходами масштабных усилителей, выходы общих сумматоров являются выходами блоков вычисления поправок, которые соединены с первыми входами шестого, седьмого и восьмого блоков сравнения, вторые входы которых соединены с первым, третьим и пятым выходами третьего блока запоминания, а выходы - через шестое, седьмое и восьмое пороговые устройства с седьмым, восьмым и девятым ключами, через которые второй, четвертый и шестой выходы третьего блока запоминания соединены со входами пятого, шестого и седьмого масштабных усилителей, седьмой выход третьего блока запоминания напрямую соединен со входом восьмого масштабного усилителя, выходы масштабных усилителей соединены со входом третьего сумматора, выход которого является выходом блока распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки.The task is achieved in that in a device containing a first storage unit, in which the magnetograph is replaced by a computer, a control unit for operating modes of the storage unit, a sensor unit of the information-measuring system, a unit for generating an initial state of the current melt, a first comparison unit, a first threshold device, the first key, the block issuing recommendations and the unit for determining the purge time, while the output of the sensor unit of the information-measuring system is connected to the first input of the unit for forming the initial state current melting, the output of which is connected to the first input of the first comparison unit, the second input of which is connected to the first output of the first storage unit, and the output to the input of the first threshold device, the purge time determination unit is connected to the output of the control unit of the operating modes of the storage unit connected to the first key, according to the invention, the second memory unit, the second threshold device, the second and third keys, the second comparison unit, the first adder, the recognition unit of the subclass of the initial state of stubs and a unit for generating current corrective control actions for the initial state of the current melt, the second storage unit is connected to the unit for generating the initial state of the current melt, the first input of the recognition unit of the subclass of the initial state of the current melt is connected to the output of the sensor unit of the information-measuring system, the second input - through the second key with the third output of the first storage unit, and the output with the first input of the second comparison unit, the second input of which is connected to the fourth the first block of memory, and the output through the second threshold device with a third key, the output of the block forming the current corrective control actions for the initial state of the current heat is connected to the second input of the first adder, the first input of which is connected through the first key to the second output of the first memory block, fifth the output of which through the third key is connected to the input of the block for the formation of current corrective control actions for the initial state of the current melting, the output of the first threshold device the two is connected to the control unit of the operating modes of the storage device, and the output of the first adder is connected to the input of the recommendations issuing unit, the output of which is the output of the control process forming device, the initial melting state generating unit contains a lime calculation unit for melting, the third, fourth and fifth blocks comparisons, third, fourth and fifth threshold devices, fourth, fifth and sixth keys, first, second, third and fourth large-scale amplifiers, expected tempo calculation unit steel temperature and the second adder, while the input of the lime calculation unit for melting is connected to the output of the sensor unit of the information-measuring system, and the output is connected to the first input of the third comparison unit, the second input of which is connected to the first output of the second storage unit, and the output through the third threshold device with a fourth key, through which the second output of the second storage unit is connected to the input of the first large-scale amplifier, the first input of the expected steel temperature calculation unit is connected to the output of the calculating unit for melting, the second input is with the output of the sensor unit of the information-measuring system, and the output is with the first input of the fourth comparison unit, the second input of which is connected to the third output of the second storage unit, and the output is through the fourth threshold device with the fifth key, through which the fourth output of the second storage unit is connected to the input of the second large-scale amplifier, the first input of the fifth comparison unit is connected to the output of the sensor unit of the information-measuring system, the second input is connected to the fifth output of the second memory unit the output, and through the fifth threshold device with the sixth key, through which the input of the third large-scale amplifier is connected to the sixth output of the second storage unit, the seventh output of which is connected to the input of the fourth large-scale amplifier, the outputs of the large-scale amplifiers are connected to the input of the second adder, the output of which is the output a unit for generating an initial state of a current melting, a unit for recognizing a subclass of an initial state of a current melting comprises a third storage unit, a first, second, and third calculation unit amendments for the cooler, carbon-containing additive and the total amount of oxygen for melting, the sixth, seventh and eighth comparison blocks, the sixth, seventh and eighth threshold devices, the seventh, eighth and ninth keys, the fifth, sixth and seventh scale amplifiers and the third adder, while the first the inputs of the correction calculation blocks are connected to the output of the sensor block of the information-measuring system, and the second inputs are connected to the third output of the first storage block, each of the correction calculation blocks has a number of private adders of scale amplifiers connected in series with them and a common adder, the input of which is connected to the outputs of scale amplifiers, the outputs of the common adders are outputs of correction calculation units that are connected to the first inputs of the sixth, seventh and eighth comparison blocks, the second inputs of which are connected to the first, third and fifth outputs of the third storage unit, and the outputs through the sixth, seventh and eighth threshold devices with the seventh, eighth and ninth keys, through which the second, fourth and sixth outputs of the third block As the memories are connected to the inputs of the fifth, sixth and seventh scale amplifiers, the seventh output of the third storage unit is directly connected to the input of the eighth scale amplifier, the outputs of the scale amplifiers are connected to the input of the third adder, the output of which is the output of the recognition unit of the subclass of the initial state of the current melting.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - блок-схема блока формирования исходного состояния текущей плавки, на фиг.3 - блок-схема блока распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки, на фиг.4 - диаграммы изменений сигналов по отдельным выходам второго блока запоминания, используемые в блоке формирования исходного состояния текущей плавки.Figure 1 shows a block diagram of the proposed device, figure 2 is a block diagram of a block for generating the initial state of the current heat, figure 3 is a block diagram of a recognition unit for a subclass of the initial state of the current heat, figure 4 is a diagram of signal changes on individual outputs of the second storage unit used in the unit for forming the initial state of the current heat.
Устройство формирования управлений конвертерного процесса содержит первый 1 и второй 2 блоки запоминания, блок 3 управления режимами работы блока запоминания, блок 4 датчиков информационно-измерительной системы, блок 5 формирования исходного состояния текущей плавки, первый блок 6 сравнения, первое пороговое устройство 7, первый ключ 8, блок 9 распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки, второй ключ 10, второй блок 11 сравнения, второе пороговое устройство 12, третий ключ 13, блок 14 формирования текущих корректирующих управляющих воздействий по исходному состоянию текущей плавки, первый сумматор 15, блок 16 определения времени продувки, блок 17 выдачи рекомендаций.The device for forming the controls of the converter process contains the first 1 and second 2 storage units, a
Предлагаемый блок 5 формирования исходного состояния текущей плавки, представленный на фиг.2, содержит блок 18 расчета извести на плавку (см., например, Туркенич Д.И. Управление плавкой стали в конвертере, М.: Металлургия, 1971, с.86), третий блок 19 сравнения, третье пороговое устройство 20, четвертый ключ 21, первый масштабный усилитель 22, блок 23 расчета ожидаемой температуры стали (см., например, Туркенич. Д.И. Управление плавкой стали в конвертере, М.: Металлургия, 1971, с.86), четвертый блок 24 сравнения, четвертое пороговое устройство 25, пятый ключ 26, второй масштабный усилитель 27, пятый блок 28 сравнения, пятое пороговое устройство 29, шестой ключ 30, третий масштабный усилитель 31, четвертый масштабный усилитель 32, второй сумматор 33.The proposed
Приведенная на фиг.3 структура блока распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки включает собственный третий блок 34 запоминания, первый 35, второй 36 и третий 37 блоки вычисления поправок по охладителю, углеродсодержащей добавке и суммарному количеству кислорода на плавку, каждый из которых имеет ряд частных сумматоров, последовательно соединенных с ними масштабных усилителей и общий сумматор, вход которого соединен с выходами масштабных усилителей, выходы общих сумматоров являются выходами блоков вычисления поправок, по охладителю, углесодержащей добавке и суммарному количеству кислорода на плавку, шестой 38, седьмой 39 и восьмой 40 блоки сравнения, шестое 41, седьмое 42 и восьмое 43 пороговые устройства, седьмой 44, восьмой 45 и девятый 46 ключи, пятый 47, шестой 48, седьмой 49 и восьмой 50 масштабные усилители, третий сумматор 51, выход которого является выходом блока 9 распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки.The structure of the subclass recognition unit of the initial state of the current melting shown in FIG. 3 includes its own
Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:
До момента включения устройства в работу плавки систематизированы по исходному состоянию. Формируется обучающая последовательность из М плавок положительного опыта, каждая из которых задана исходным состоянием, значениями входных воздействий, конечным результатом, траекториями управляющих воздействий, наборами корректирующих фрагментов программных траекторий управлений по изменяющимся исходным условиям. По этой обучающей последовательности производится выделение плавок, почти одинаковых по исходному состоянию, конечному результату и условиям проведения. Каждой выделенной группе плавок ставятся в соответствие траектории, которые в случае практического совпадения значений входных воздействий текущей и типопредставительной плавки, а также совпадения ожидаемых значений выходных величин и их заданных значений, рекомендуются как программа управления для любой вновь организованной плавки, близкой по исходному состоянию. В случае заметных (внутри выделенной группы плавок) отклонений отдельных значений входных воздействий проводимой плавки и типопредставительной плавки, либо конечных результатов по ним, осуществляется необходимая корректировка программных траекторий, т.е. в нужный момент времени плавки или продувки добавляется соответствующий корректирующий фрагмент. В качестве управляющих воздействий рассматриваются, возможно, дополнительные технологические операции, такие как подогрев лома с соответствующим набором управлений по ней или конкретные значения положения дутьевой фурмы, интенсивности подачи кислорода и режима подачи сыпучих материалов на продувке металла в конвертере.Until the device is turned on, the melts are systematized according to the initial state. A training sequence is formed from M swimming trunks of positive experience, each of which is given by the initial state, values of input actions, final result, trajectories of control actions, sets of correcting fragments of programmed control trajectories according to changing initial conditions. This training sequence is used to isolate swimming trunks that are almost identical in initial state, final result, and conditions. Each selected group of heats is associated with trajectories, which, in the case of practical coincidence of the input values of the current and representative melts, as well as the coincidence of the expected values of the output values and their set values, are recommended as a control program for any newly organized melting that is close to the initial state. In the case of noticeable (within the selected group of heats) deviations of individual values of the input effects of the conducted smelting and typical representative smelting, or the final results on them, the necessary adjustment of program paths is carried out, i.e. at the right time of the melt or purge, the corresponding corrective fragment is added. As control actions, it is possible to consider additional technological operations, such as heating the scrap with an appropriate set of controls on it or specific values of the position of the blowing lance, oxygen supply rate and the mode of supply of bulk materials for metal blowing in the converter.
Информация по всем плавкам, разбитым на М групп по исходному состоянию, конечным результатам и условиям их проведения, заносится в блоки запоминания, реализованные с использованием ЭВМ. Для каждой из М групп в первый блок запоминания записаны вид технологии ведения плавки (подогрев лома, отдача углесодержащих добавок и т.п.), марка стали, признак принадлежности той или иной технологической группе и указан номер группы (первый выход первого блока запоминания), в объеме паспорта плавки данные о массе лома и чугуна, их химическом анализе (кремний, марганец, сера, фосфор) и температуре, массах сыпучих материалов по видам, ряд других технологических параметров (третий выход первого блока запоминания), в виде графиков - траектории изменения во времени управляющих воздействий (положение фурмы, интенсивность подачи кислорода, массы отдаваемых порций сыпучих материалов по видам) по ходу плавки (второй выход первого блока запоминания). Дополнительно записана информация о подклассах (подгруппах) исходного состояния плавки (четвертый выход первого блока запоминания) и в виде графиков - изменения во времени корректирующих фрагментов для управляющих воздействий по ним в зависимости от отклонений входных воздействий текущей плавки от типопредставительной плавки (пятый выход первого блока запоминания).Information on all swimming trunks, divided into M groups according to the initial state, the final results and the conditions for their implementation, is entered in the memory blocks implemented using a computer. For each of the M groups, the type of melting technology (scrap heating, return of carbon-containing additives, etc.), steel grade, sign of belonging to a particular technological group and the group number (first output of the first memorization block) are recorded in the first storage unit, in the volume of the melting passport, data on the mass of scrap and cast iron, their chemical analysis (silicon, manganese, sulfur, phosphorus) and temperature, masses of bulk materials by type, a number of other technological parameters (third output of the first storage unit), in the form of graphs - trajectories Changes with time of control actions (the position of the lance, the oxygen feed rate, weight gave portions of bulk materials by species) during melting (second output of the first memory block). Additionally, information about subclasses (subgroups) of the initial state of the heat (the fourth output of the first storage unit) and in the form of graphs — changes in time of the correcting fragments for control actions on them depending on the deviations of the input actions of the current heat from the typical representative heat (the fifth output of the first storage unit) is recorded )
Информация, записанная во втором блоке запоминания, используется в блоке формирования исходного состояния текущей плавки. Во втором блок запоминания записаны значения базовых уровней извести на плавку, в сопоставлении с которыми косвенно оценивается исходное состояние плавки с точки зрения содержания в шихте таких вредных примесей, как кремний, фосфор и др. (первый выход второго блока запоминания), значения базовых уровней ожидаемой температуры стали на первой повалке конвертера (фиг.4), определяющие вид технологии (подогрев лома, отдача тепло- углесодержащих добавок или охладителей и т.п.) ведения плавки (третий выход второго блока запоминания), коды марок стали, принадлежащих определенной группе марок (пятый выход второго блока запоминания), уровни сигналов, отражающие вариации количества извести, вида технологии и группы марок стали, комбинация которых определяет номер сформированной технологической группы по исходному состоянию (второй, четвертый, шестой и седьмой выходы второго блока запоминания).The information recorded in the second storage unit is used in the unit for generating the initial state of the current heat. In the second block of memorization, the values of the basic levels of lime for melting are recorded, in comparison with which the initial state of the melting is indirectly evaluated from the point of view of the content of such harmful impurities as silicon, phosphorus, etc. (the first output of the second block of memorization), the values of the basic levels of the expected steel temperatures on the first litter of the converter (Fig. 4), determining the type of technology (scrap heating, return of heat-carbon-containing additives or coolers, etc.) for melting (third output of the second storage unit), codes whether belonging to a certain group of grades (fifth output of the second storage unit), signal levels reflecting variations in the amount of lime, type of technology and group of steel grades, the combination of which determines the number of the formed technological group by the initial state (second, fourth, sixth and seventh outputs of the second block memorization).
Для вновь проводимой плавки, задаваемой исходным состоянием, подаваемым на первый вход первого блока 6 сравнения с блока 5 формирования исходного состояния текущей плавки, осуществляется сравнение его с исходным состоянием, записанным в первом блоке запоминания и подаваемым с его первого выхода на второй вход первого блока 6 сравнения. При их совпадении, срабатывает первое пороговое устройство 7, с выхода которого подается сигнал в блок 3 управления режимами работы блока запоминания, который в свою очередь дает разрешение на чтение информации из первого блока 1 запоминания, подавая сигналы на первый 8, второй 10 ключи, в противном случае осуществляется просмотр информации по следующей технологической группе.For the newly conducted melting, defined by the initial state supplied to the first input of the first comparison unit 6 from the
Блок 4 датчиков информационно-измерительной системы конвертера включает в себя все датчики информационно-измерительной системы, собирающие и хранящие информацию о состоянии технологического процесса плавки стали в каждый момент времени: а именно, датчики массы чугуна, лома, сыпучих, расхода кислорода и интенсивности его подачи, положения дутьевой фурмы, задатчики марки стали, вида требуемой технологии и т.д.
Приведенная на фиг.2 блок-схема формирования исходного состояния текущей плавки работает следующим образом. Вначале с использованием соотношений материально-теплового баланса в блоке 18 вычисляется количество необходимой извести на плавку, которое в третьем блоке 19 сравнения сопоставляется со значением, подаваемым с первого выхода второго блока 2 запоминания. В случае их совпадения, с выхода блока 19 через третье пороговое устройство 20 подается сигнал на четвертый ключ 21, через который сигнал со второго выхода второго блока 2 запоминания подается на вход первого масштабного усилителя 22. В блоке 23 осуществляется расчет ожидаемой температуры стали, выход блока 23 соединен с первым входом четвертого блока 24 сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом второго блока 2 запоминания. Выход четвертого блока сравнения 24, через четвертое пороговое устройство 25 подается на пятый ключ 26, через который четвертый выход второго блока 2 запоминания подается на вход второго масштабного усилителя 27. Аналогичным образом работают блоки 28, 29 и 30. Седьмой выход второго блока 2 запоминания непосредственно подается на вход четвертого масштабного усилителя 32. Выходы четырех масштабных усилителей подаются на вход второго сумматора 33, выход которого является выходом блока формирования исходного состояния текущей плавки.Shown in figure 2 a block diagram of the formation of the initial state of the current heat is as follows. First, using the ratios of the material-thermal balance in
Исходное состояние плавки с точки зрения содержания в шихте таких вредных примесей, как кремний, фосфор и др., косвенно оцененное расчетным количеством извести на плавку, предполагает, как минимум, три вида типопредставительных плавок, с различным количеством извести на плавку: норма, выше нормы, ниже нормы. Проверка, является ли текущая плавка нормальной с точки зрения ожидаемой температуры стали (расхождения по заданной и расчетной для текущей плавки температуре стали на повалке конвертера значительны или нет, какого знака?), определяет выбор соответствующей технологии плавки.The initial state of the heat from the point of view of the content of such harmful impurities as silicon, phosphorus, etc., indirectly estimated by the calculated amount of lime for melting, suggests at least three types of representative melts with different amounts of lime for melting: normal, higher than normal below the norm. Checking whether the current melting is normal from the point of view of the expected temperature of the steel (the differences in the set and calculated for the current melting temperature of the steel on the converter fringe are significant or not, what sign?) Determines the choice of the appropriate melting technology.
При недостаточной температуре стали на повалке и, при том существенно, выбирается технология с подогревом лома, Bт=1. При незначительных отклонениях в меньшую сторону температуры стали от заданной, выбирается технология с углесодержащими добавками, вид которой Вт=2. Если тепловой баланс нормальный, то выбирается обычная технология, вид которой обозначается Вт=3. Если ожидается перегрев плавки, то проверяется насколько. Если незначительный, т.е. разница температур не больше заданной величины, то технология с небольшими охлаждающими добавками, вид технологии которой Вт=4. Если перегрев значительный - большие добавки и Вт=5. На фиг.4 показана диаграмма изменения сигнала с третьего выхода второго блока 2 запоминания 
Исходное состояние, т.е. отнесение текущей плавки к той или иной технологической группе, определяется, в конечном счете, комбинацией выплавляемой марки стали, точнее, группы, к которой она принадлежит, видом используемой технологии (“разбегом” ожидаемой температуры стали на повалке) и вариациями необходимого количества извести на плавку. Номер технологической группы рассчитывается по следующей формуле:The initial state, i.e. assignment of the current smelting to one or another technological group is ultimately determined by the combination of the melted steel grade, more precisely, the group to which it belongs, the type of technology used (“run-up” of the expected temperature of the steel on the bait) and variations in the required amount of lime for melting . The technology group number is calculated using the following formula:
N=Гм+K1Вт+К2Sи+К3Sт+K4.N = G m + K 1 W + K 2 S and + K 3 S t + K 4 .
После выбора наиболее подходящей группы плавок по исходному состоянию замыкается второй ключ 10 и информация о входных параметрах типопредставительной плавки стали поступает на второй вход блока 9 распознавания подкласса исходного состояния плавки, на первый вход которого поступает информация о входных параметрах текущей плавки из блока 4 датчиков информационно-измерительной системы.After selecting the most suitable group of heats, the
Изображенная на фиг.3 блок-схема блока 9 распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки предполагает следующее назначение и взаимосвязи отдельных блоков: собственный - третий блок 34 запоминания, первый 35, второй 36 и третий 37 блоки вычисления поправок по охладителю, углеродсодержащей добавке и суммарному количеству кислорода на плавку, каждый из которых имеет ряд частных сумматоров, последовательно соединенных с ними масштабных усилителей и общий сумматор, вход которого соединен с выходами масштабных усилителей, выходы общих сумматоров являются выходами, блоков вычисления поправок, по охладителю, углесодержащей добавке и суммарному количеству кислорода на плавку, шестой 38, седьмой 39 и восьмой 40 блоки сравнения, первые входы которых связаны с выходами блоков 35-37 вычисления поправок, вторые входы которых соединены, соответственно, с первым, третьим и пятым выходами третьего блока 34 запоминания, а выходы через шестое 41, седьмое 42 и восьмое 43 пороговые устройства соединены с седьмым 44, восьмым 45 и девятым 46 ключами, через которые, соответственно, второй, четвертый и шестой выходы третьего блока 34 запоминания соединены со входами пятого 47, шестого 48 и седьмого 49 масштабных усилителей, седьмой выход третьего блока 34 запоминания, непосредственно, подается на вход восьмого масштабного усилителя 50, выходы всех масштабных усилителей подаются на вход третьего сумматора 51, выход которого является выходом блока 9 распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки.The block diagram of the
Суть работы блока 9 состоит в следующем. Вначале, по отдельным m входным переменным, таким как масса лома и чугуна на плавку, их температура, содержание химических элементов и ряд других переменных, определяются разностью между их значениями по текущей и типопредставительной плавке, которые после умножения на соответствующие масштабирующие коэффициенты и суммирования отражают соответствующие поправки к интегральным значениям управляющих воздействий типопредставительной плавки, таким как масса охлаждающих, углеродсодержащих добавок, количество кислорода на продувку, направленные на компенсацию влияния отклонений входных параметров текущей плавки от плавки-прототипа. Далее вычисленные поправки по охладителю, углеродсодержащим добавкам и суммарному количеству кислорода на плавку сравниваются с некоторыми базовыми уровнями поправок и в сопоставлении с ними (расчетные поправки меньше базовых значений, расчетные поправки находятся в пределах порогов различимости с базовыми значениями, поправки больше), определяются номера ситуаций (1, 2 или 3) по каждой поправке и, в целом, по всем трем поправкам, как их линейная комбинация, которая и определяет номер подкласса исходного состояния текущей плавки.The essence of the work of
Все действия, выполняемые блоком 9 распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки, направлены на определение так называемого номера корректирующего фрагмента L, соотнесенного с той или иной выявленной технологической ситуацией (подклассом) исходного состояния текущей плавки стали и предназначенного для “исправления” этой ситуации. В приведенном описании блока 9 распознавания подкласса исходного состояния текущей плавки количество такого рода фрагментов может достигать величины - 27, т.е. рассмотрен случай для трех управляющих воздействий и трех видов возможных вариаций по ним.All the actions performed by the
После распознавания в блоке 9 подкласса исходного состояния текущей плавки (вычисления номера корректирующего фрагмента), выход блока 9 подается на первый вход второго блока 11 сравнения, где он сравнивается с соответствующими номерами корректирующих фрагментов, подаваемых с четвертого выхода первого блока 1 запоминания на его второй вход. При их совпадении срабатывает второе пороговое устройство 12, подается соответствующий управляющий сигнал на третий ключ 13 и через него пятый выход первого блока 1 запоминания в виде необходимого корректирующего фрагмента подается на вход блока 14 формирования текущих корректирующих управляющих воздействий по исходному состоянию текущей плавки, посредством которого воспроизводится в реальном масштабе времени и подается на второй вход первого сумматора 15, где суммируется со вторым выходом первого блока 1 запоминания, подаваемым через первый ключ 8 на первый вход первого сумматора. Выход первого сумматора подается на вход блока 17 выдачи рекомендаций, являющийся выходом устройства. Блок выдачи рекомендаций - монитор, на который выдаются рекомендованные значения на текущую плавку по положению фурмы, расходу кислорода и сыпучим материалам в реальном масштабе времени через каждые 3 с.After recognition in
Необходимо подчеркнуть, что корректирующие фрагменты рассматриваются не по отдельным управляющим воздействиям, а, в комплексе, по всем сразу, т.е., например, это могут быть и положение дутьевой фурмы, и интенсивность подачи кислорода, и режим отдачи сыпучих материалов.It must be emphasized that corrective fragments are not considered for individual control actions, but, in a complex, for all at once, i.e., for example, it can be the position of the blowing tuyere, and the oxygen supply rate, and the mode of return of bulk materials.
Таким образом, в процессе реально проводимой плавки устройством обеспечивается режим изменения во времени положения фурмы, интенсивности подачи кислорода, сыпучих материалов, соответствующий режиму, имеющему место при аналогичной плавке в прошлом, при условии близкого совпадения исходного состояния текущей и типопредставительной плавки. Исходное состояние определяется группой марок стали, видом используемой технологии, в зависимости от температурного режима плавки и количеством отдаваемой извести в зависимости от содержания в шихте вредных примесей, таких как кремний, фосфор и другие. Подкласс исходного состояния текущей плавки соотносится с необходимыми поправками по охладителю, углеродсодержащим добавкам, суммарному количеству кислорода на плавку и предопределяет выбор необходимого корректирующего фрагмента к базовым траекториям ведения плавки, направленного на компенсацию всевозможных отклонений контролируемых переменных текущей плавки в сравнении с типопредставительной плавкой. Этим обеспечивается необходимое удаление углерода и нужный химсостав стали и, как следствие, уменьшение расхода материалов, увеличение степени удаления вредных примесей, повышение выхода годного и качества выходного продукта.Thus, in the process of actually carried out melting, the device provides a mode of time-varying position of the tuyere, oxygen supply intensity, bulk materials, corresponding to the regime that occurred in similar melting in the past, provided that the initial state of the current and typical melting is close to the same. The initial state is determined by the group of steel grades, the type of technology used, depending on the temperature regime of the smelting and the amount of lime given, depending on the content of harmful impurities in the charge, such as silicon, phosphorus and others. A subclass of the initial state of the current melting is correlated with the necessary corrections for the cooler, carbon-containing additives, the total amount of oxygen per melting and determines the choice of the necessary correcting fragment to the basic trajectories of the melting, aimed at compensating for all possible deviations of the controlled variables of the current melting in comparison with a typical representative melting. This ensures the necessary removal of carbon and the necessary chemical composition of steel and, as a result, a decrease in the consumption of materials, an increase in the degree of removal of harmful impurities, an increase in the yield and quality of the output product.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108620/02A RU2252263C1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Device of formation of a converter process control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108620/02A RU2252263C1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Device of formation of a converter process control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2252263C1 true RU2252263C1 (en) | 2005-05-20 |
Family
ID=35820577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004108620/02A RU2252263C1 (en) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | Device of formation of a converter process control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2252263C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115074480A (en) * | 2022-08-16 | 2022-09-20 | 张家港广大特材股份有限公司 | Method and system for improving processing quality of steel-making production |
-
2004
- 2004-03-22 RU RU2004108620/02A patent/RU2252263C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115074480A (en) * | 2022-08-16 | 2022-09-20 | 张家港广大特材股份有限公司 | Method and system for improving processing quality of steel-making production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2894813C (en) | Method and device for predicting, controlling and/or regulating steelworks processes | |
| JP2019019385A (en) | Method and device for predicting molten iron temperature, operation method of blast furnace, operation guidance device, and method and device for controlling molten iron temperature | |
| JP2018024935A (en) | Molten iron temperature prediction method, molten iron temperature prediction device, operation method of blast furnace, operation guidance device, molten iron temperature control method and molten iron temperature control device | |
| CN114854929B (en) | Converter blowing CO 2 Method for dynamically predicting molten steel components and temperature in real time | |
| JP2013023696A (en) | Converter blowing control method | |
| JP2020029596A (en) | Molten iron temperature prediction method, molten iron temperature prediction device, blast furnace operation method, operation guidance device, molten iron temperature control method, and molten iron temperature control device | |
| CN108004368A (en) | Intelligent automatic method for making steel and device | |
| CN115659709A (en) | Method and system for predicting molten steel temperature in refining process of LF (ladle furnace) refining furnace | |
| JP2009052109A (en) | Method and system for controlling blowing in converter | |
| Buttiens et al. | The carbon cost of slag production in the blast furnace: A scientific approach | |
| CN110954670A (en) | Method and system for continuously predicting phosphorus content of converter molten pool | |
| KR102559466B1 (en) | Furnace controller and method of operating a furnace | |
| RU2252263C1 (en) | Device of formation of a converter process control | |
| US7720653B2 (en) | Mathematical model for a metallurgical plant, and method for optimizing the operation of a metallurgical plant using a model | |
| JP2012136767A (en) | Method for estimating phosphorus concentration in converter | |
| JP4140939B2 (en) | Converter blowing method | |
| JP6516906B1 (en) | Wind blow calculation method, blow blow calculation program | |
| RU2180923C1 (en) | Method of control of melting process in electric furnace | |
| JPH11335710A (en) | Method for predicting furnace heat in blast furnace | |
| JP6553532B2 (en) | Electric furnace operation control system, electric furnace and electric furnace operation control method | |
| SU1497229A1 (en) | Apparatus for readout of recommendations for controlling steel smelting converter process | |
| JP7456592B2 (en) | Graphite nodularization treatment device, learning device, and method for determining magnesium input amount | |
| KR20210137183A (en) | Methods for monitoring the steelmaking process and associated computer programs | |
| RU2282666C1 (en) | Device for control of converter steelmaking process | |
| KR102032613B1 (en) | Methods of operating electric furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060323 |