一种转炉钢包底吹氩自动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种转炉钢包底吹氩自动控制方法，属于炼钢自动化技术领域。该方法包括：(1)建立数据库用于存储钢种吹氩表和包龄修正表；(2)依据冶炼钢种牌号选择特定钢种吹氩表，依据钢包实际包龄从包龄修正表中获得压力修正值和流量修正值，并生成执行吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量、切换时机等信息；(3)依据执行吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量、切换时机并结合出钢时钟，控制氩气切断阀的自动开关，吹氩压力调节阀和吹氩流量调节阀的自动调节。(4)重复执行步骤（2）和步骤（3），完成多炉钢水的钢包底吹氩自动控制。本发明专利技术方法可实现转炉钢包底吹氩的全自动控制，减轻操作工劳动强度，规范底吹氩操作，提高氩气搅拌钢水的质量。

【技术实现步骤摘要】

炼钢转炉自动化
，尤其涉及一种炼钢转炉钢包底吹氩自动控制方法。
技术介绍
钢水在炼钢转炉中完成冶炼后，经由转炉出钢口倒入到钢包中，通过向钢水中加入各种合金，并通过钢包底部多孔透气砖向钢水中吹入惰性气体——氩气搅拌钢水以调节和均匀钢水成分,并加速钢水中的夹杂物上浮。转炉钢包底吹氩系统即为均匀钢水成分而设置的完成钢水搅拌任务的炼钢工艺系统。 目前，国内各炼钢厂普遍采用氩气压力调节阀一気气流量调节阀一気气切断阀一钢包的工艺实现转炉钢包底吹氩作业。现有转炉钢包底吹氩系统的典型工艺流程图如附图2所示，氩气气源I通过氩气压力调节阀2、第一氩气压力变送器3、氩气流量计4、氩气流量调节阀5、第二氩气压力变送器6、氩气切断阀7，并经由连接软管、钢包底部透气砖等设备吹向钢包车9上钢包8中的钢水中。氩气压力调节阀2以第一氩气压力变送器3的检测值为反馈变量，构成闭环PID调节控制回路；気气流量调节阀5以IS气流量计4的检测值为反馈变量，构成闭环PID调节控制回路。当转炉出钢时，由操作工首先打开氩气切断阀7、并分别设置氩气压力调节阀2的压力设定值和氩气流量调节阀5的流量设定值，进行氩气压力、流量的自动调节。在整个吹氩过程中，操作工需根据出钢钢种、出钢工艺(如破渣、软吹、加料)的需要不断调整氩气压力设定值和氩气流量设定值。当吹氩结束，钢包8调离钢包车9前，由操作工关闭氩气切断阀7。 现有的转炉钢包底吹IS系统的操作控制方法具有以下几个缺点:1.对于同一钢种，不同操作工因个人操作经验不同在吹氩压力设定、吹氩流量设定、吹氩压力流量设定值切换的时机选择上不同，钢包底吹氩操作难以规范。 2.尽管现有钢包底吹氩控制系统的半自动操作方式能实现吹氩压力和吹氩流量的精确自动调节，但在一炉钢水的出钢过程中，操作工仍然需多次接触鼠标和键盘进行打开氩气切断阀、设定并调整吹氩压力和吹氩流量设定值、关闭氩气切断阀等操作；而且通常吹氩操作工还要兼顾钢包合金称量和加料的操作任务，工作劳动强度非常大。因操作多而繁杂而造成吹氩压力和流量设定错误，影响钢水搅拌效果进而影响出钢质量的事故时有发生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种炼钢转炉钢包底吹氩自动控制方法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种炼钢转炉钢包底吹氩自动控制方法，包括以下步骤:O建立数据库用于存储钢种吹氩表和包龄修正表；2)根据冶炼钢种牌号查询钢种吹氩表数据库获取对应吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量和切换时机信息；依据钢包实际包龄从包龄修正表中获得压力修正值和流量修正值，对吹氩压力和吹氩流量进行修正；获得包括最终的吹氩压力设定值、吹氩流量设定值和切换时机信息的执行吹氩表；所述切换时机信息由钢包吹氩表中的吹氩持续时间换算得到；3)依据执行吹氩表中的吹氩压力设定值、吹氩流量设定值、切换时机并结合出钢时钟，控制氩气切断阀的自动开关，吹氩压力调节阀和吹氩流量调节阀的调节；所述吹氩压力调节阀调节方法为:将当前吹氩压力设定值和由压力变送器测量的压力检测值的偏差在PLC系统中的压力控制器中做PID比例积分微分运算后，由压力控制器的输出直接控制压力调节阀的开度；所述吹氩流量调节阀调节方法为:将当前吹氩流量设定值和由氩气流量计测量的流量检测值的偏差在PLC系统中的流量控制器中做PID比例积分微分运算后，由流量控制器的输出直接控制流量调节阀的开度；4)重复执行步骤2和步骤3即可完成多炉钢水的钢包底吹氩自动控制任务。 按上述方案，所述步骤I)中:所述钢种吹氩表库，是一组钢种吹氩表的集合，其中所包含的钢种吹氩表的个数为可能冶炼的钢种牌号总数；在每张钢种吹氩表中，按冶炼工艺规程设置额定出钢量下对冶炼特定牌号钢种需执行的吹氩压力、吹氩流量、各吹氩压力流量所对应的吹氩持续时间；所述包龄修正表存储在不同钢包使用次数下，对吹氩表中吹氩压力设定值的修正值和对吹氩流量设定值的修正值。 按上述方案，所述步骤2)中确定最终的执行吹氩表还包括依据实际出钢重量、出钢温度、钢水成分检化验结果对钢种吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量、持续吹氩时间做局部微调的步骤。 按上述方案，所述步骤3)中，所述出钢时钟在转炉向炉后方向倾动的角度大于80度后自动清零并重新开始计时；所述出钢时钟在钢包调离钢包车后停止计时。 按上述方案,所述步骤3)中当出钢时钟启动计时时,IS气切断阀自动打开,启动吹氩压力和吹氩流量自动调节；当实际出钢时钟大于执行吹氩表中的切换时机点时，切换到执行吹氩表中对应的吹氩压力设定值和吹氩流量设定值；当出钢时钟停止计时时，氩气切断阀自动关闭，停止吹氩压力和吹氩流量的自动调节。 本专利技术产生的有益效果是:1.通过工艺工程师设置钢种吹氩表中吹氩数据的方式明确确定针对每一个特定钢种的所需吹氩压力、吹氩流量、各吹氩压力和流量下的持续吹氩时间，以克服操作工个人操作经验差异，规范钢包底吹IS操作。 2.通过选择钢种吹氩表、实际包龄修正、微调确认等少量鼠标键盘操作即可实现转炉钢包底吹氩设备的全自动控制，大大减轻操作工劳动强度，提高生产效率，有效保证吹氩搅拌效果，提高出钢质量。 3.本专利技术的实现过程全部通过软件控制实现，不增加现有转炉钢包底吹氩控制系统的硬件设备，且算法实现过程相对简单，可在PLC中实现，无需昂贵的二级过程计算机系统。 4.利用简单的增减表单数据列和数据行的方法即可实现不同规模大小、不同复杂程度的转炉钢包底吹氩系统的自动控制，通用性强。 【附图说明】 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中:图1为本专利技术的流程图。 图2为现有常规的转炉钢包底吹氩工艺系统流程图。 图3为本专利技术的钢种吹氩表示意图。 图4为本专利技术的包龄修正表示意图。 图5为本专利技术的执行吹氩表示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图及本专利技术的具体实施例对本专利技术的方法作进一步详细的说明。 图1为本专利技术的控制流程图，如图1所示，该方法主要包括:第I步:建立钢种吹氩表库和包龄修正表；第2步:依据冶炼钢种牌号选择特定钢种吹氩表，依据钢包实际包龄从包龄修正表中获得压力修正值和流量修正值，并自动生成执行吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量、切换时机等信息；第3步:依据执行吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量、切换时机并结合出钢时钟，控制氩气切断阀的自动开关，吹氩压力调节阀和吹氩流量调节阀的自动调节。 第4步:重复执行步骤2和步骤3，可完成多炉钢水的钢包底吹氩自动控制任务。 下面以附图2所示的转炉钢包底吹氩系统为例，并结合附图3~5详细介绍本专利技术的具体实施过程。 第I步:建立钢种吹氩表库和包龄修正表，具体包括如下步骤:第1.1步:建立钢种吹氩表库，即一组钢种吹氩表单的集合，吹氩表库中钢种吹氩表的个数为可能冶炼的钢种牌号的总数。在每张钢种吹氩表中，由工艺工程师按冶炼特定钢种的工艺规程设置转炉在额定出钢量下，使用新钢包时需要执行不同吹氩压力和吹氩流量的步数，以及每个吹氩步中需使用的吹氩压力、吹氩流量、本吹氩步需持续的时间。其中所使用的吹氩步数不能由操作工修改。附图3给出了一个钢种吹氩表的示例，在该钢种吹氩表中，共需要执行5个吹氩操作步，其中最后一个吹氩操作步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢转炉钢包底吹氩自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）建立数据库用于存储钢种吹氩表和包龄修正表；2）根据冶炼钢种牌号查询钢种吹氩表数据库获取对应吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量和切换时机信息；依据钢包实际包龄从包龄修正表中获得压力修正值和流量修正值，对吹氩压力和吹氩流量进行修正；获得包括最终的吹氩压力设定值、吹氩流量设定值和切换时机信息的执行吹氩表；所述切换时机信息由钢包吹氩表中的吹氩持续时间换算得到；3）依据执行吹氩表中的吹氩压力设定值、吹氩流量设定值、切换时机并结合出钢时钟，控制氩气切断阀的自动开关，吹氩压力调节阀和吹氩流量调节阀的调节；4）重复执行步骤2和步骤3即可完成多炉钢水的钢包底吹氩自动控制任务。

【技术特征摘要】
1.一种炼钢转炉钢包底吹氩自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)建立数据库用于存储钢种吹氩表和包龄修正表； 2)根据冶炼钢种牌号查询钢种吹氩表数据库获取对应吹氩表中的吹氩压力、吹氩流量和切换时机信息；依据钢包实际包龄从包龄修正表中获得压力修正值和流量修正值，对吹氩压力和吹氩流量进行修正；获得包括最终的吹氩压力设定值、吹氩流量设定值和切换时机信息的执行吹氩表；所述切换时机信息由钢包吹氩表中的吹氩持续时间换算得到； 3)依据执行吹氩表中的吹氩压力设定值、吹氩流量设定值、切换时机并结合出钢时钟，控制氩气切断阀的自动开关，吹氩压力调节阀和吹氩流量调节阀的调节； 4)重复执行步骤2和步骤3即可完成多炉钢水的钢包底吹氩自动控制任务。2.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，所述步骤I)中: 所述钢种吹氩表库，是一组钢种吹氩表的集合，其中所包含的钢种吹氩表的个数为可能冶炼的钢种牌号总数；在每张钢种吹氩表中，按冶炼工艺规程设置额定出钢量下对冶炼特定牌...

【专利技术属性】
技术研发人员：周登科，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42