一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法技术方案

本发明专利技术属于钢水炉外精炼装备自动化控制技术领域，具体提供了一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，具体步骤如下：准备工作完成后进行预抽；预抽结束后，进行模式选择；根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；进入待机流程；根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；上述步骤均需故障监控，解决了现有对RH精炼工艺变化的响应性弱、控制效率低、能耗高、安全性差、无智能化，本发明专利技术实现因RH精炼工艺方法和钢液废气量变化对机械真空泵抽气能力影响而进行的机械泵系统适应性调节，同时具有机械真空泵长期稳定运行的保护功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法
本专利技术属于钢水炉外精炼装备自动化控制
，具体涉及一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法。
技术介绍
众所周知，真空精炼广泛应用于钢水处理工艺，这是生产优质钢必须的工艺方法，生产高附加值钢种的重要手段。RH真空精炼工艺过程是在真空条件下，钢水在真空槽中进行循环脱气，废气依次通过真空槽、抽气管道、气体冷却除尘器、再经机械真空泵系统排到大气，最终达到净化钢水的目的。机械真空泵系统是真空环境建立的核心系统。在国内外，用于RH精炼工艺的机械真空泵系统已出现多套。虽然与该系统配套的电气自动化系统应运而生，但现有控制技术仅仅实现了机械真空泵逐级起动、运行、停止基本控制。但都没有随RH精炼工艺的变化适应性地调控机械真空泵运行，而且在机械真空泵运行过程中，没有安全保护措施。或者仅设安全扭矩一种保护，也没有随RH精炼工艺的变化适应性地调控机械真空泵运行，而且在机械真空泵运行过程中，仅靠安全扭矩一种保护，没有考虑如温度、粉尘、振动、介质、电气系统等其他因素的保护措施。现有技术的缺点：现有控制技术虽然已用于RH精炼工艺，但没有从RH精炼前期预抽、进泵，到轻处理、深脱气、吹氧脱碳处理，再到RH精炼完成后待机、停机的逐级变频调节机械真空泵的完整控制方法。现有控制技术仅仅实现了机械真空泵逐级变频起动、稳速运行和快速停止基本控制，属于一般性电气控制要求。目前，未见因RH精炼操作、RH精炼模式、钢液废气量和生产钢种的变化对机械真空泵抽气能力影响而需要机械真空泵系统进行智能化的适应性和保护性控制调节。总之，现有控制技术对RH精炼工艺变化的响应性弱、控制效率低、能耗高、安全性差、无智能化。
技术实现思路
本专利技术提供的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法目的一是克服现有技术中未见因RH精炼操作、RH精炼模式、钢液废气量和生产钢种的变化对机械真空泵抽气能力影响而需要机械真空泵系统进行智能化的适应性和保护性控制调节的问题；目的二是克服现有技术中对RH精炼工艺变化的响应性弱、控制效率低、能耗高、安全性差、无智能化问题。为此，本专利技术提供了一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，具体步骤如下：1)准备工作完成后进行预抽；2)预抽结束后，进行模式选择；3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；5)进入待机流程；6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。进一步的，所述预抽的具体方法为：将泵额定抽气时间与设定预抽时间对比，将泵的真空系统压力与设定预抽压力实时对比，出现大于设定偏差值时，对多级泵进行变频调速和数量调控并到达目标压力，预抽结束。进一步的，所述控制模式包括自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式中的一种或几种。进一步的，所述自由模式的具体方法为：设定目标压力，确定泵运行级数，真空启动，当泵压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至泵到达目标压力，进入压力闭环调整程序，保持压力，对钢水进行处理。进一步的，所述轻处理模式的具体方法为：真空启动，依次启动末级及其前一级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至到达目标压力后，进入闭环调整状态，保持压力，对钢水进行处理。进一步的，所述深脱气模式的具体方法为：设定目标压力进行真空启动，当压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整运行频率，直至到达目标压力，判断是否进行压力控制，若进行压力控制，则一级泵进入压力闭环调整程序，若不进行压力控制，则根据泵能力，抽到极限真空为止。进一步的，所述吹氧脱碳模式的具体方法为：真空启动，当泵系统压力降到目标压力，吹氧启动，泵系统压力回升，依据升压-降频曲线，调整泵频率，当压力到达停止点，停对应级别泵，吹氧停止，泵系统压力下降，各级泵再次投入运行。进一步的，所述进泵模式的真空处理方法为：依据每级泵压频起动曲线，将泵口压力与曲线目标压力实时对比，大于设定偏差值时，继续从后级向前级逐步起动泵。进一步的，所述停机流程的方法为：当真空切断阀关闭且真空室复压后，在设定冶炼次数达到后，依据停泵条件，逐级从前级向后级关闭所有泵，维持末级泵低频运行，进行除尘器氮气清灰和逐级泵腔除尘降温，达到设定时间后，关停末级泵。进一步的，所述故障监控包括温度防护、除尘防护、电流防护、振动防护、变频器故障防护和介质异常防护。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，按照RH精炼工艺的要求，将RH真空精炼模式的控制模式细分为自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式；处理启动前，操作人员要选定工艺模式，处理过程中，根据选定模式进入控制流程，将上述所述步骤置于故障监控下运行；与现有技术相比，本专利技术提供基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，从RH精炼前期预抽、进泵，到RH真空精炼各模式(自由控制模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式)的轻处理、深脱气、吹氧脱碳处理的真空处理，再到精炼完成后待机、停机的逐级变频调节机械真空泵的智能控制方法，本专利技术不仅实现了机械真空泵逐级变频起动、稳速运行和快速停止基本控制，还能实现因RH精炼工艺方法和钢液废气量变化对机械真空泵抽气能力影响而进行的机械真空泵系统适应性调节，同时故障监控具有机械真空泵长期稳定运行的保护功能；本专利技术对RH精炼工艺变化的响应性强、控制效率高、能耗低、安全性好。附图说明以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1是基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法的总流程图；图2是RH真空精炼模块各模式控制流程图；图3是故障监控模块故障监控流程图。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，具体步骤如下：1)准备工作完成后进行预抽；2)预抽结束后，进行模式选择；所述控制模式包括自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式中的一种或几种；3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；5)进入待机流程；6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。本专利技术适用于三级以上串联机组构成的干式或湿式机械真空泵系统，每级并联多台真空泵同时进行变频控制。所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法基于L1一级网络过程控制系统实现。L1一级网络过程控制系统为公知技术，在此不对其做具体介绍，L1一级网络过程控制系统由HMI工业控制计算机系统、PLC可编程逻辑控制系统、MCC交流变频器驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：/n1)准备工作完成后进行预抽；/n2)预抽结束后，进行模式选择；/n3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；/n4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；/n5)进入待机流程；/n6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；/n7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)准备工作完成后进行预抽；
2)预抽结束后，进行模式选择；
3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；
4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；
5)进入待机流程；
6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；
7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。


2.如权利要求1所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述预抽的具体方法为：将泵额定抽气时间与设定预抽时间对比，将泵的真空系统压力与设定预抽压力实时对比，出现大于设定偏差值时，对多级泵进行变频调速和数量调控并到达目标压力，预抽结束。


3.如权利要求1所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述控制模式包括自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式中的一种或几种。


4.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述自由模式的具体方法为：设定目标压力，确定泵运行级数，真空启动，当泵压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至泵到达目标压力，进入压力闭环调整程序，保持压力，对钢水进行处理。


5.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述轻处理模式的具体方法为：真空启动，依次启动末级及其前一级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至到达目标压力后，进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建龙，任彤，杨洪音，方杞青，马正锋，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61