一种转炉溅渣护炉控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种转炉溅渣护炉控制系统及方法，该方法具体如下：激光测距仪检测炉衬各点的厚度；炉衬底部的厚度过薄时，通过转炉炼钢二级模型实现模型控制溅渣枪的枪位及氮气流量，使得音频曲线中的音频值处于低音频区，低音频区的音频区为20‑35hz；当炉衬的熔池部位的厚度过薄，通过转炉炼钢二级模型实现模型控制溅渣枪的枪位及氮气流量，使得音频曲线中的音频值处于中音频区，中音频区的音频区为35‑70hz。利用现代计算机技术并结合音频检测技术，探索音频值与溅渣部位的变化规律，基于音频值来调节溅渣枪的枪位及氮气流量，实现间接对炉渣状况和溅渣效果进行监控和判断，从而减少盲目性，提高溅渣的效率和效果，便于转炉炉型控制，有利于延长转炉长寿。

A control system and method of slag splashing in converter

【技术实现步骤摘要】
一种转炉溅渣护炉控制系统及方法
本专利技术属于转炉溅渣
，更具体地，本专利技术涉及一种转炉溅渣护炉控制系统及方法。
技术介绍
全球转炉炼钢技术范围中，采取出钢结束后采用顶枪吹气提供能量将剩余炉渣溅起并粘附在转炉炉衬上，形成附加渣层来保护炉衬的所谓溅渣护炉技术已发展多年，应用十分广泛。但实际实施中各企业的工艺方法、操作模式，炉渣物性及相关设备、设施参数设计等等，有一定的差别，都是完全依靠经验盲目进行溅渣过程控制，无法判断炉渣的物理性质的变化并做出相应的优化控制，导致护炉过程炉渣不能充分利用，往往对炉衬出现局部欠补强和局部过补强，使得炉型不规则程度加剧，炉衬厚度的维护的效果也不能稳定地保证，一方面影响转炉炼钢过程的平顺，另一方面还可能需要额外停炉用耐火材料进行补炉，影响了转炉的成本和有效作业率。
技术实现思路
本专利技术提供一种转炉溅渣护炉控制系统，基于音频值来控制溅渣部位，提高溅渣的效率。本专利技术是这样实现的，一种转炉溅渣护炉控制系统，所述系统包括：设于转炉内的声纳装置，激光测距仪，激光测距仪、声纳装置与PLC控制器连接；声纳装置基于采集到的噪音信号形成音频曲线，并输出至PLC控制器，PLC控制器上集成有转炉炼钢二级模型；激光测距仪检测炉衬各点的厚度，将检测到的炉衬厚度值发送至PLC控制器，PLC控制器基于声纳装置输出的音频曲线来调节溅渣枪位的位置及氮气的流量，使得炉渣溅渣至炉衬厚度薄的部位。进一步的，麦克风，设于麦克风上的保护套，麦克风与前置放大器连接，前置放大器与音频处理仪连接，音频处理仪与PLC控制器连接，PLC控制器与显示器连接；麦克风将转炉内的噪音音频信号转换成电信号，输出到前置放大器，前置放大器对电信号进行放大，并输出至音频处理仪，音频处理仪将电信号转换成音频信号，形成音频曲线，并发送至PLC控制器，PLC控制器将溅渣枪的枪位及氮气流量发送至显示器进行显示。本专利技术是这样实现的，一种转炉溅渣护炉控制方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、激光测距仪检测炉衬各点的厚度；S2、当炉衬底部的厚度过薄时，通过转炉炼钢二级模型实现模型控制溅渣枪的枪位及氮气流量，使得音频曲线中的音频值处于低音频区，低音频区的音频区间为20-35hz；S3、当炉衬的熔池部位的厚度过薄，通过转炉炼钢二级模型实现模型控制溅渣枪的枪位及氮气流量，使得音频曲线中的音频值处于中音频区，中音频区的音频区间为35-70hz。进一步的，当溅渣枪的枪位设置在2.5-3.5米之间，N2流量60000-63000Nm3/h之间时，音频曲线中的音频值处于低音频区；溅渣枪的枪位是指相对枪位，即溅渣枪距离熔池液面的高度。进一步的，当溅渣枪的枪位设置在0.5-2.0米之间，N2流量65000-68000Nm3/h之间时，音频曲线中的音频值处于中音频区。本专利技术提供的转炉溅渣护炉方法具有如下有益技术效果：利用现代计算机技术并结合音频检测技术，探索音频值与溅渣部位的变化规律，基于音频值来调节溅渣枪的枪位及氮气流量，实现间接对炉渣状况和溅渣效果进行监控和判断，从而减少盲目性，提高溅渣的效率和效果，便于转炉炉型控制，有利于延长转炉长寿。附图说明图1为本专利技术实施例提供的转炉溅渣护炉方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的溅渣前炉衬底部的厚度图；图3为本专利技术实施例提供的控制音频曲线的音频值处于低音频区，溅渣后的炉衬底部厚度图；图4为本专利技术实施例提供的溅渣前熔池部位的厚度图；图5为本专利技术实施例提供的控制音频曲线的音频值处于中音频区，溅渣后的熔池部位的厚度图；图6为本专利技术实施例提供的8127炉溅渣护炉数据处理结果；图7为本专利技术实施例提供的8247炉溅渣护炉数据处理结果。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。该转炉溅渣护炉系统包括：设于转炉内的声纳装置，激光测距仪，激光测距仪、声纳装置与PLC控制器连接；声纳装置基于采集到的噪音信号形成音频曲线，并输出至PLC控制器，PLC控制器上集成有转炉炼钢二级模型；激光测距仪检测炉衬各点的厚度，将检测到的炉衬厚度值发送至PLC控制器，PLC控制器基于声纳装置输出的音频曲线来调节溅渣枪位的位置及氮气的流量，使得炉渣溅渣至炉衬厚度薄的部位。本专利技术实施例中，转炉的炉衬分为两个部位，炉衬底部及熔池部位，熔池部位位于炉衬底部之上，炉衬厚度薄/过薄的部位是指厚度低于预设厚度的部位。在本专利技术实施例中，该声纳装置包括：麦克风，设于麦克风上的保护套，麦克风与前置放大器连接，前置放大器与音频处理仪连接，音频处理仪与PLC控制器连接，PLC控制器与显示器连接，麦克风保护套用于保护麦克风；麦克风将转炉内10-200HZ的噪音音频信号转换成电信号，输出到前置放大器，前置放大器对电信号进行放大，并输出至音频处理仪，音频处理仪将电信号转换成音频信号，形成音频曲线，并发送至PLC控制器，PLC控制器将溅渣枪的枪位及氮气流量发送至显示器进行显示。溅渣护炉通过溅渣枪向渣池喷吹高压氮气，在氮气射流的冲击作用下，渣被气流溅起并随反射气流溅向炉衬。因此，在炉渣的流动性符合要求的前提下，溅渣效果取决于溅渣枪的枪位和气体流量，因为溅渣枪的枪位和气体流量的变化决定了气流冲击渣池时两者的相互作用力，进而影响溅渣。不同强度气流冲击炉底时形成冲击坑形貌不同并且气流冲击产生的音频不同。由于不同强度气流冲击炉底时形形成冲击坑形貌不同并且气流冲击产生的音频不同。溅渣音频高时，说明气流对炉底渣冲击强度大，导致整个炉衬溅渣量增大，在炉衬上最高溅渣位置上移，同时，耳轴上方部位也随着压力升高溅渣量增大。溅渣音频低时，说明气流对炉底冲击强度小，整个炉衬溅渣量小，在炉衬上最高溅渣位置下移，同时，炉衬底部位溅渣量增大。图1为本专利技术实施例提供的转炉溅渣护炉方法流程图，该方法具体包括如下步骤：S1、激光测距仪检测炉衬各点的厚度；S2、当炉衬底部的厚度过薄时，通过转炉炼钢二级模型实现模型控制溅渣枪的枪位及氮气流量，使得音频曲线中的音频值处于低音频区，低音频区的音频区间为20-35hz；溅渣枪位设置在2.5-3.5米之间，该溅渣枪的枪位是指相对枪位，即溅渣枪距离熔池液面的高度，N2流量60000-63000Nm3/h之间，当转炉炉衬底部的厚度过薄时，转炉炼钢二级模型调整溅渣枪枪位及氮气流量保证音频曲线的音频值在低音频区间，从使炉渣溅渣至炉衬底部，而达到保护炉衬底部的效果。图2为溅渣前炉衬底部的厚度，图3为控制音频曲线的音频值处于低音频区，溅渣后的炉衬底部厚度，通过对比图2及图3可知：控制音频曲线的音频值处于低音频区时，对炉底的溅渣效果较好，溅渣前炉底厚度最低值为618mm，最高值为996mm，溅渣后提高到最低值为752mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉溅渣护炉控制系统，其特征在于，所述系统包括：设于转炉内的声纳装置，激光测距仪，激光测距仪、声纳装置与PLC控制器连接；/n声纳装置基于采集到的噪音信号形成音频曲线，并输出至PLC控制器，PLC控制器上集成有转炉炼钢二级模型；/n激光测距仪检测炉衬各点的厚度，将检测到的炉衬厚度值发送至PLC控制器，PLC控制器基于声纳装置输出的音频曲线来调节溅渣枪位的位置及氮气的流量，使得炉渣溅渣至炉衬厚度薄的部位。/n

【技术特征摘要】
1.一种转炉溅渣护炉控制系统，其特征在于，所述系统包括：设于转炉内的声纳装置，激光测距仪，激光测距仪、声纳装置与PLC控制器连接；
声纳装置基于采集到的噪音信号形成音频曲线，并输出至PLC控制器，PLC控制器上集成有转炉炼钢二级模型；
激光测距仪检测炉衬各点的厚度，将检测到的炉衬厚度值发送至PLC控制器，PLC控制器基于声纳装置输出的音频曲线来调节溅渣枪位的位置及氮气的流量，使得炉渣溅渣至炉衬厚度薄的部位。


2.如权利要求1所述转炉溅渣护炉控制系统，其特征在于，麦克风，设于麦克风上的保护套，麦克风与前置放大器连接，前置放大器与音频处理仪连接，音频处理仪与PLC控制器连接，PLC控制器与显示器连接；
麦克风将转炉内的噪音音频信号转换成电信号，输出到前置放大器，前置放大器对电信号进行放大，并输出至音频处理仪，音频处理仪将电信号转换成音频信号，形成音频曲线，发送至PLC控制器，PLC控制器将溅渣枪的枪位及氮气流量发送至显示器进行显示。


3.基于权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌力平，邓勇，徐小伟，韩宝，熊磊，李海波，邬琼，徐志亮，尹天平，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34