【技术实现步骤摘要】
一种VOD炉碳含量动态控制数学模型建立的方法
[0001]本专利技术涉及VOD炉碳含量动态控制数学模型建立的方法，属于钢铁冶金领域。
技术介绍
[0002]VOD精炼炉是一种在真空条件下吹氧脱碳并吹氩搅拌生产高铬不锈钢的炉外精炼技术。VOD精炼炉特点：由真空罐、真空泵、钢包、氧枪、供料系统、取样、测温装置和终端控制仪表组成。充足的氧、氩、优质耐火材料、合适的扒渣工具和高效的钢包烘烤装置也是保证VOD精炼炉正常生产的必要条件。
[0003]不锈钢具有较好的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能等优良的特性，广泛应用于各个领域。VOD精炼不锈钢的主要目的是去碳保铬，其反应是在高温、真空、强搅拌的条件下进行的，熔池的终点碳不便于直接测量。采用烟气(主要为CO、CO2气体)分析熔池碳含量的动态控制技术可以实现熔池碳含量的动态控制，能够提高熔池碳含量的命中率和铬的收得率，因此提出一种VOD炉碳含量动态控制数学模型建立的方法。
技术实现思路
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种VOD炉碳含量动态控制数学模型建立的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、数学模型搭建VOD动态控制数学模型是建立在静态控制数学模型基础上，首先将VOD工艺控制数学模型分为预吹(YB)、主吹(MB)、动吹(DB)、深真空(BOIF OFF)、还原(RD)等5个阶段，再将动吹(DB)分为动吹1(DB1)、动吹2(DB2)、动吹3(DB3)、动吹4(DB4)等4个阶段；其次基于质量平衡、动力学理论，在静态数学模型基础上建立动态控制数学模型；然后在动态2(DB2)结束时，根据烟气成分(CO、CO2、N2、Ar2、O2和H2)分析结果，利用动态控制数学模型计算熔池钢水中残余碳含量，由残余碳含量计算到达目标碳含量时所需剩余吹氧量及吹炼时间，建立吹炼时间与钢中残余碳含量的关系曲线，并时时在线显示；最后根据计算结果模型自动更改动态4(DB4)的吹氧量、吹氧时间，实现VOD吹氧量、吹氧时间的自动控制。S2、碳积分模型建立碳积分模型是对红外气体分析仪在线连续检测到的烟气成分(CO、CO2)的体积分数)、烟气总流量换算成吹炼时间与钢中残余碳含量的关系曲线，并时时显示。S3、动态检测点确定动态采集点，即在吹炼末期，炉内[C]、[O]反应趋于平衡，利用动态控制数学模型计算出脱碳速率，为操作人员在吹炼结束前提供一定时间预报钢中碳含量的变化情况，根据动态模型计算终点碳含量，并结合VOD精炼炉内烟气变化曲线由模型自行确定吹炼终点。S4、数学模型验证数学模型建立之后，将数学模型编成软件，实现对模型参数的控制，并在线时时显示模型中烟气成分，据此计算出熔池碳含量和脱碳速度随脱碳时间的变化。2.根据权利要求1所述的一种VOD炉碳含量动态控制数学模型建立的方法，其特征在于，所述步骤S1中VOD动态控制数学模型是建立在静态控制数学模型基础上的，以静态模型为基础，动态控制数学模型为修正，动态控制检测采用的是红外气体分析仪，该设备可在线连续检测烟气成分，得到CO、CO2的体积分数和烟气总流量，采集到的烟气成分和流量参数，所建的VOD工艺控制数学模型需时时采集，CO、CO2体积分数和烟气总流量，然后根据碳积分模型，结合初始钢水碳含量，建立吹炼时间与钢中残余碳含量的关系曲线，并时时显示。3.根据权利要求1所述的一种VOD炉碳含量动态控制数学模型建立的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在冶炼过程中利用红外在线分析仪测得的烟气中各气体的体积分数和烟气总流量，据此按物料平衡、动力学等理论，建立脱碳速度函数：即为：对脱碳速度积分，得到某时刻连续脱碳量的总和，即：再结合原始碳含量就可以计算出熔池中任意时刻的碳含量，
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，唐萍，张冰梅，文光华，张潆元，宋光林，
申请(专利权)人：贵州省分析测试研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。