一种应用于KR脱硫法的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于KR脱硫法的控制方法，步骤如下：步骤一、测温取样和扒渣后将铁水罐移至搅拌位；步骤二、将铁水参数传送给PLC，计算所需脱硫剂重量，料仓下料到称量斗；步骤三、搅拌头下降接触铁水液面，PLC记录铁水液面高度并计算插入深度，搅拌头下降到插入深度并按升速曲线旋转；步骤四、加料溜槽下降，气体输送阀门开启，按重量分段均匀投放脱硫剂，完成后加料溜槽升起；步骤五、搅拌完毕，PLC控制搅拌头并旋转甩渣，当旋转到甩渣时间，PLC控制搅拌头停止甩渣并提升到待用位；步骤六、扒后渣。本发明专利技术具有自动化程度高、缩短脱硫工序用时、生产效率高、铁水温降小、故障率低的特点，可以广泛应用于铁水预处理技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于KR脱硫法的控制方法
本专利技术涉及铁水预处理
，特别是涉及一种应用于KR脱硫法的控制方法。
技术介绍
铁水预处理系统的主要任务是将高炉送来的铁水进行脱硫处理，从而降低铁水中的含硫量，以提高转炉炼钢的产品质量。KR(Kanbara Reactor，蒲原反应器)法脱硫即机械搅拌法脱硫，是将浇注耐材形成的三叶搅拌头或四叶搅拌头，经烘烤后插入定量的铁水中旋转，使铁水广生游润，然后向铁水游润中投入定量的脱硫剂，使脱硫剂和铁水中的硫在不断地搅拌中发生脱硫反应。 然而，在现有的搅拌脱硫过程中，上述操作全部由操作工人工完成，生产自动化程度低，生产效率低并且铁水温降大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种应用于KR脱硫法的控制方法，具有自动化程度高、缩短脱硫工序用时、生产效率高、铁水温降小、故障率低的特点。 本专利技术提供的一种应用于KR脱硫法的控制方法，包括如下步骤:步骤一、将铁水罐吊运至铁水倾翻车上，提升至扒渣位，倾翻至一定角度，测温取样后，操作扒渣机进行扒前渣，扒渣后将铁水罐移至搅拌位；步骤二、通过PLC输入铁水目标硫含量，将铁水硅含量、硫含量、温度和重量参数传送给PLC，PLC自动计算所需脱硫剂重量，并控制料仓电振启动，料仓下料到称量斗直至达到目标重量；步骤三、PLC通过搅拌头升降变频器控制搅拌头自动下降，接触到铁水液面后，PLC自动记录铁水液面高度并计算插入深度，搅拌头继续下降到插入深度停止，搅拌头开始按升速曲线旋转；步骤四、当搅拌头旋转到达门槛速度，加料溜槽下降，气体输送阀门开启，按重量分段均匀投放脱硫剂，加料完成后加料溜槽升起；步骤五、搅拌头继续加速至设定速度，当搅拌头以设定速度搅拌到达搅拌设定时间，PLC控制搅拌头停止搅拌，搅拌头提升到甩渣位，PLC按设定速度通过旋转电机控制搅拌头旋转甩渣，当旋转到设定的甩渣时间，PLC控制搅拌头停止甩渣并提升到待用位；步骤六、铁水罐提升至扒渣位扒后渣，脱硫结束。 在上述技术方案中，所述步骤三中，通过采集脱硫搅拌头升降变频器的电流、力矩、速度和频率数据，确定搅拌头升降力矩的拐点，再对渣厚进行补偿，即可自动检测出铁水液面的高度。 在上述技术方案中，所述步骤三中，获取搅拌头的升降力矩拐点采用电流斜率算法，即在搅拌头下降过程中取一个采样时间基准点，然后每间隔一个采样时间基准点对升降变频器的电流值采样一次，计算前后两次的电流差值，若斜率为平直且没有超出给定的斜率经验值，即判断搅拌头没有进入铁水液面；若斜率为负且超出给定的经验值，可判断搅拌头已插入液面，此时记录的搅拌头高度即为液面高度；若搅拌头一直下降到极限高度仍未得出液面高度，视为检测失败，由PLC按下限默认设定液面高度执行搅拌。 在上述技术方案中，所述步骤三中，所述采样时间基准点为10秒。 在上述技术方案中，所述步骤四中，所述重量分段均匀投放脱硫剂的过程如下:I)当脱硫剂重量小于1000KG时，下料不分段，一次下完；2)当脱硫剂重量大于1000KG且小于2000KG时，分两次下料；3)当脱硫剂重量大于2000KG且小于2900KG时，分三次下料；4)当脱硫剂重量大于2900KG时，2900KG料分三次下完后，再自动重新备料。 在上述技术方案中，所述步骤三中，当搅拌头下降之后且到达铁水液面之前，PLC通过烟罩升降变频器控制防尘烟罩自动下降到工作位；所述步骤五中，当搅拌头停止搅拌后，提升搅拌头到甩渣位之前，PLC通过烟罩升降变频器控制防尘烟罩自动提升到待机位。 在上述技术方案中，所述步骤四中，所述气体输送阀门包括助吹阀、底吹阀、流态化阀和压送阀，开启的顺序依次为助吹阀、底吹阀、流态化阀和压送阀，加料完成后延时10秒，然后按压送阀、流态化阀、底吹阀和助吹阀的顺序依次关闭，接着称取称量斗中脱硫剂重量，若脱硫剂重量为零，则提升加料溜槽，若脱硫剂重量不为零，则依次开启助吹阀、底吹阀、流态化阀和压送阀吹送脱硫剂直至脱硫剂重量为零。 在上述技术方案中，所述步骤三中，所述搅拌头为三叶搅拌头或四叶搅拌头，当搅拌头为三叶搅拌头时，所述搅拌头的升速过程为:先以6转/秒2的加速度达到30转/分钟，再以4转/秒2的加速度达到50转/分钟，接着以1.5转/秒2的加速度达到70转/分钟，最后以I转/秒2的加速度达到85转/分钟；当搅拌头为四叶搅拌头时，所述搅拌头的升速过程为:先以6转/秒2的加速度达到35转/分钟，再以4转/秒2的加速度达到55转/分钟，接着以1.5转/秒2的加速度达到75转/分钟，最后以I转/秒2的加速度达到90转/分钟。 在上述技术方案中，所述步骤五中，所述甩渣位高度:当铁水重量小于190吨时，搅拌头提升至6600mm ；当铁水重量大于190吨且小于200吨时，搅拌头提升至6650mm ；当铁水重量大于200吨且小于210吨时，搅拌头提升至6750mm ;当铁水重量大于210吨，搅拌头提升至6900mm ;所述搅拌头的甩渣旋转速度为110转/分钟，设定的甩渣时间为I分钟。 在上述技术方案中，所述步骤二中，PLC通过存放的脱硫剂参数表自动计算所需脱硫剂重量；所述步骤三中，搅拌头停止下降后，搅拌头旋转之前，升降小车夹紧油缸将搅拌头夹紧；所述步骤四中，所述气体输送阀门为氮气输送阀门；所述步骤五中，当搅拌到达搅拌设定时间，PLC判断称量斗是否进行过二次备料:如果进行过二次备料，则PLC控制搅拌头以设定速度继续搅拌5.5分钟，然后以每秒减少I转的速度减小旋转速度直至停止搅拌；如果没有进行过二次备料，则PLC控制搅拌头以每秒减少I转的速度减小旋转速度直至停止搅拌。 本专利技术应用于KR脱硫法的控制方法，具有以下有益效果:经过在多家钢厂的试运行，KR脱硫系统运行情况良好，其控制功能完全能够满足生产的实际要求，故障率极低，经过数据统计，脱硫工序缩短达4分钟，不仅减少了脱硫工序铁水温降，也减少了脱硫剂吨铁消耗。 【附图说明】 图1为本专利技术应用于KR脱硫法的控制方法的流程示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本专利技术的限制。 参见图1，本专利技术应用于KR脱硫法的控制方法，包括如下步骤: 步骤一、将铁水罐吊运至铁水倾翻车上，提升至扒渣位，倾翻至一定角度，测温取样后，操作扒渣机进行扒前渣，扒渣后将铁水罐移至搅拌位； 步骤二、通过PLC输入铁水目标硫含量，铁水到站后，化验室得出铁水成分，并通过网络将铁水硅含量、硫含量、温度和重量参数传送给PLC，PLC通过存放的脱硫剂参数表自动计算所需脱硫剂重量，具备生产条件后，操作工只需点击“一键脱硫开始”按钮，即可开始一键脱硫过程(点击“自动脱硫结束”用于人工随时干预停车，设计的一键脱硫操作人机界面，将所有设备条件、设备状态准确显示于一个集成界面上，用以实现一键脱硫的操作)，PLC开始控制料仓电振启动,料仓下料到称量斗直至达到目标重量； 步骤三、PLC通过搅拌头升降变频器控制搅拌头自动下降进入铁水罐，然后PLC通过烟罩升降变频器控制防尘烟罩自动下降到工作位，搅拌头接触到铁水液面后，PLC自动记录铁水液面高度并计算插入深度，其中，通过采集脱硫搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于KR脱硫法的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、将铁水罐吊运至铁水倾翻车上，提升至扒渣位，倾翻至一定角度，测温取样后，操作扒渣机进行扒前渣，扒渣后将铁水罐移至搅拌位；步骤二、通过PLC输入铁水目标硫含量，将铁水硅含量、硫含量、温度和重量参数传送给PLC，PLC自动计算所需脱硫剂重量，并控制料仓电振启动，料仓下料到称量斗直至达到目标重量；步骤三、PLC通过搅拌头升降变频器控制搅拌头自动下降，接触到铁水液面后，PLC自动记录铁水液面高度并计算插入深度，搅拌头继续下降到插入深度停止，搅拌头开始按升速曲线旋转；步骤四、当搅拌头旋转到达门槛速度，加料溜槽下降，气体输送阀门开启，按重量分段均匀投放脱硫剂，加料完成后加料溜槽升起；步骤五、搅拌头继续加速至设定速度，当搅拌头以设定速度搅拌到达搅拌设定时间，PLC控制搅拌头停止搅拌，搅拌头提升到甩渣位，PLC按设定速度通过旋转电机控制搅拌头旋转甩渣，当旋转到设定的甩渣时间，PLC控制搅拌头停止甩渣并提升到待用位；步骤六、铁水罐提升至扒渣位扒后渣，脱硫结束。

【技术特征摘要】
1.一种应用于KR脱硫法的控制方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一、将铁水罐吊运至铁水倾翻车上，提升至扒渣位，倾翻至一定角度，测温取样后，操作扒渣机进行扒前渣，扒渣后将铁水罐移至搅拌位； 步骤二、通过PLC输入铁水目标硫含量，将铁水硅含量、硫含量、温度和重量参数传送给PLC，PLC自动计算所需脱硫剂重量，并控制料仓电振启动，料仓下料到称量斗直至达到目标重量； 步骤三、PLC通过搅拌头升降变频器控制搅拌头自动下降，接触到铁水液面后，PLC自动记录铁水液面高度并计算插入深度，搅拌头继续下降到插入深度停止，搅拌头开始按升速曲线旋转； 步骤四、当搅拌头旋转到达门槛速度，加料溜槽下降，气体输送阀门开启，按重量分段均勾投放脱硫剂，加料完成后加料溜槽升起； 步骤五、搅拌头继续加速至设定速度，当搅拌头以设定速度搅拌到达搅拌设定时间，PLC控制搅拌头停止搅拌，搅拌头提升到甩渣位，PLC按设定速度通过旋转电机控制搅拌头旋转甩渣，当旋转到设定的甩渣时间，PLC控制搅拌头停止甩渣并提升到待用位； 步骤六、铁水罐提升至扒渣位扒后渣，脱硫结束。2.根据权利要求1所述的应用于KR脱硫法的控制方法，其特征在于:所述步骤三中，通过采集脱硫搅拌头升降变频器的电流、力矩、速度和频率数据，确定搅拌头升降力矩的拐点，再对渣厚进行补偿，即可自动检测出铁水液面的高度。3.根据权利要求2所述的应用于KR脱硫法的控制方法，其特征在于:所述步骤三中，获取搅拌头的升降力矩拐点采用电流斜率算法，即在搅拌头下降过程中取一个采样时间基准点，然后每间隔一个采样时间基准点对升降变频器的电流值采样一次，计算前后两次的电流差值，若斜率为平直且没有超出给定的斜率经验值，即判断搅拌头没有进入铁水液面；若斜率为负且超出给定的经验值，可判断搅拌头已插入液面，此时记录的搅拌头高度即为液面高度；若搅拌头一直下降到极限高度仍未得出液面高度，视为检测失败，由PLC按下限默认设定液面高度执行搅拌。4.根据权利要求3所述的应用于KR脱硫法的控制方法，其特征在于:所述步骤三中，所述采样时间基准点为10秒。5.根据权利要求1至4中任一项所述的应用于KR脱硫法的控制方法，其特征在于:所述步骤四中，所述重量分段均匀投放脱硫剂的过程如下: 1)当脱硫剂重量小于1000KG时，下料不分段，一次下完； 2)当脱硫剂重量大于1000KG且小于2000KG时，分两次下料； 3)当脱硫剂重量大于2000KG且小于2900KG时，分三次下料； 4)当脱硫剂重量大于2900KG时，2900KG料分三次下完后，再自动重新备料。6.根据权利要求1至4中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，陈鸣，刘路长，王良斌，赵晓斌，邓子辉，蔡颖，李斌，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42