本发明专利技术涉及一种VOD精炼预测模型动态调整方法，特别是一种VOD精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法。在VOD生产过程中，在吹氧结束后和还原结束后分别对钢液进行一次采样，得到实际的碳含量。根据吹氧结束后碳含量的实际采样值，可以计算得到一个D值并将其存入数据库；根据还原结束后碳含量的实际采样值，可以计算得到一个K值并将其存入数据库。累计到一定数量历史炉次的实际D值和K值后，采用一次指数平滑算法，修正模型所采用的D和K值。以修正后的D、K值代替原有模型中的参数D、K，模型根据修正后的D、K值计算出来的吹氧时间就会和实际值更加吻合，据此提高模型的预测精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种VOD精炼预测模型动态调整方法，特别是VOD精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法。
技术介绍
VOD是真空吹氧脱碳法(VacuumOxygenDecarburization)的简称,是一种特殊的钢铁冶炼工艺。它是一种炉外精炼工艺，是由联邦德国维腾特殊钢厂(EdelstahlwerkWitten)于1965年首次开发，并由此专利技术了 VOD钢包精炼炉。它具有真空脱气、吹氧脱碳、真空加料、吹氩搅拌、非真空测温取样、喂丝等多种功能，有效保证了钢水中的氢、氧、氮、碳含量达到最低水平，并可精确调整钢水成份，使夹杂物充分上浮而有效提高钢的洁净度，可以精炼轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、优质碳素钢及超低碳不锈钢等。目前，VOD精炼已成为世界上使用最广泛的炉外精炼技术之一。近年来，为了使我国从钢铁大国向钢铁强国发展，提高产品的技术含量，增强行业竞争力，国内各钢铁企业大量地投产了 LF、A0D、V0D等精炼设备。同时，通过国内冶金设备研制企业的努力，VOD等炉外精炼设备逐步国产化。而VOD冶炼过程是一个非常复杂的高温、多相的物理化学过程。该过程的主要目标是通过对冶炼过程的吹氧操作和真空操作的控制，最终获得合格的钢水成分。实际生产过程中，由于冶炼过程的高度随机和高温真空下钢水的检测难度，VOD冶炼终点碳含量控制问题成为冶炼控制的难点，控制效果直接影响着生产效率与经济效益。目前VOD生产过 程基本靠经验数据进行操作，难以保证稳定的产品质量和冶炼成本。随着VOD炉外精炼设备的逐步国产化，迫切需要配套的VOD生产指导软件系统，实时、准确地预报VOD炉冶炼各阶段的工艺参数和终点参数，有效指导生产工艺的优化，充分实现VOD精炼过程的动态控制功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种VOD精炼预测模型动态调整方法，特别是VOD精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法。本专利技术的目的是这样实现的:一种VOD精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法，其特征是:它至少包括:吹氧脱碳、真空脱碳、加料还原三个阶段，其工艺流程是:步骤101:开始VOD工艺处理过程；步骤102:装有钢水并经过倒渣的钢包被运送到VOD处理站；步骤103:对钢包进行底部吹氩后，进行测温取样，获取冶炼初始数据，开始计算存储D值；步骤104:盖上真空盖启动真空泵系统开始抽真空；步骤105:随着真空到达一定值，氧枪吹氧，脱碳过程开始；步骤106:吹氧结束后对钢液进行一次采样，得到实际的碳含量；根据碳含量的实际采样值，可以计算得到一个D值并将其存入数据库；步骤107:判断钢液中的碳含量是否达到预期值，若是进行步骤108，否则进行步骤 109 ；步骤108:开始计算存储K值，同时对钢包进一步抽真空，开始进入真空阶段；步骤109:计算反真空和真空时间，继续对钢包进行吹氧脱碳的过程；步骤110:真空阶段结束时，将钢液中加入各种合金进入还原阶段；步骤111:对钢液进行测温取样，获取此时钢液温度和各主要元素的含量，同时计算存储K值结束；步骤112:根据步骤111获取的各主要元素的含量，对钢液做大气微调处理；步骤113:处理终止后，氩气底吹停止，自动氩气街头断开连接，行车将钢包调离真空罐；步骤114:比较步骤111检测的碳含量与目标碳含量，根据差值大小决定是否进行D、K值的修正，如果是进行步骤115，否则进行步骤117 ；步骤115:调修正D值程序；步骤116 ;调修正k值程序；步骤117 ;等待下一步命令。所述的步骤103 至步骤106计算、存储D值过程包括:步骤201:计算、存储D值开始；步骤202:输入初始数据；步骤203:根据已有的D值，代入公式计算吹氧时间；步骤204:对钢包按步骤203计算得到的时间进行吹氧；步骤205:对吹氧结束的钢液取样测量；步骤206:根据步骤205取样测量得到的数据，计算此时的实际D值；步骤207:存储计算得到的D值；步骤208:退出D值的存储。所述的步骤115包括:所述的修正D值的流程是:步骤301:开始对所获取的D值的修正过程；步骤302:连接数据库，获取其中存储的D值；步骤303:采用指数平滑算法修正D值；步骤304:存储修正过的D值；步骤305:退出D值的修正过程。所述的步骤108、110和111计算、存储K值过程包括:所述的计算、存储K值过程是:步骤401:计算、存储K值的流程开始；步骤402:调取真空脱碳传质系数K，依据真空脱碳处理时间公式，计算真空脱碳处理时间；式中:C_IUB为动态吹氧结束时的实测碳含量;CINF’B0为真空阶段反应界面的碳含量；Cg$M为真空脱碳阶段结束时希望的目标碳含量，为预先设定值;WDB为动态吹氧结束时的钢液重量；A为钢包熔池内碳氧反应面积；步骤403:还原结束后，对钢液进行测温取样；步骤404:依据公式计算实际K值；步骤405:存储计算得到的实际K值；步骤406:退出K值的存储。所述的步骤116包括:所述的修正K值的流程是:步骤501:开始对所获取的K值的修正过程；步骤502:连接数据库，获取其中存储的K值；步骤503:采用指数平滑算法修正K值；步骤504:存储修正过的K值；步骤505:退出K值的修正过程。本专利技术的优点是:以VOD炉外精炼工艺为背景，以VOD精炼工艺参数预测模型为基础，基于冶炼历史数据，研究预测模型参数调整方法。抛弃原操作中对经验数据的过分依赖，从而实时准确地预报VOD生产各阶段的碳含量等工艺参数，有效指导生产工艺流程的优化。实现不锈钢等特种钢冶炼过程的智能化和自动化，提高冶炼过程控制水平，缩短冶炼时间，降低气体消耗，减少补吹的次数，延长炉体的寿命，从而达到降低冶炼成本，提高生产效率的目的。如果在国内加以推广应用，将会产生很大的直接和间接的经济效益和社会效.、Mo附图说明图1:V0D工艺流程图；图2:计算实际传质系数D流程图；图3:吹氧传质系数D调整流程图；图4:真空传质系数K存储流程图；图5:真空传质系数K调整流程图。具体实施例方式VOD工艺处理流程如图1所示，可分为吹氧脱碳、真空脱碳、加料还原三个阶段。其工艺流程是:当装有钢水并经过倒渣的钢包运送到VOD处理站后，打开氩气阀，对钢包开始底部吹気。随后进行测温取样，得到冶炼初始数据后，盖上真空盖使真空罐完全密闭。真空泵系统开始工作。随着压力的降低，脱碳过程开始。当真空度达到一定值时，氧枪移动到预设的位置，开始吹氧过程。吹氧结束后，需要破真空进行采样测试，得到吹氧结束后的钢液温度和各主要元素的含量。钢液碳含量达到初步目标后，进一步抽真空，开始进入真空阶段。真空阶段结束时，加入各种合金进入还原阶段。还原阶段结束后，真空泵停止工作，真空罐破真空。真空罐继续在大气条件下,做大气微调处理(温度测量、取样、化学成分调整、钢水均匀化、喂丝操作软搅拌)。处理终止后，氩气底吹停止，自动氩气接头断开连接，行车将钢包吊离真空罐。而上述吹氧阶段又可分为预吹阶段、主吹阶段和动态吹氧阶段。预吹阶段以吹氧量达到模型计算值时为结束标志，预吹结束直接进入主吹阶段。主吹阶段也是以吹氧量达到模型计算值(达到临界碳含量)为结束标志。主吹结束后即进入动态吹氧阶段，动态吹氧阶段是以吹氧量达到模型计算值为结束标志。吹氧结束后通过检测仪器得到钢液的碳含量和温度，并根据检测碳含本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种VOD精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法，其特征是：它至少包括：吹氧脱碳、真空脱碳、加料还原三个阶段，其工艺流程是：步骤101：开始VOD工艺处理过程；步骤102：装有钢水并经过倒渣的钢包被运送到VOD处理站；步骤103：对钢包进行底部吹氩后，进行测温取样，获取冶炼初始数据，开始计算存储D值；步骤104：盖上真空盖启动真空泵系统开始抽真空；步骤105：随着真空到达一定值，氧枪吹氧，脱碳过程开始；步骤106：吹氧结束后对钢液进行一次采样，得到实际的碳含量；根据碳含量的实际采样值，可以计算得到一个D值并将其存入数据库；步骤107：判断钢液中的碳含量是否达到预期值，若是进行步骤108，否则进行步骤109；步骤108：开始计算存储K值，同时对钢包进一步抽真空，开始进入真空阶段；步骤109：计算反真空和真空时间，继续对钢包进行吹氧脱碳的过程；步骤110：真空阶段结束时，将钢液中加入各种合金进入还原阶段；步骤111：对钢液进行测温取样，获取此时钢液温度和各主要元 素的含量，同时计算存储K值结束；步骤112：根据步骤111获取的各主要元素的含量，对钢液做大气微调处理；步骤113：处理终止后，氩气底吹停止，自动氩气街头断开连接，行车将钢包调离真空罐；步骤114：比较步骤111检测的碳含量与目标碳含量，根据差值大小决定是否进行D、K值的修正，如果是进行步骤115，否则进行步骤117；步骤115：调修正D值程序；步骤116；调修正k值程序；步骤117；等待下一步命令。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李建文，马伯渊，李锦艳，王卫东，梁成壮，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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