[发明专利]一种转炉冶炼终点自动控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种转炉冶炼终点自动控制装置，包括副枪测量仪表、副枪PLC、二级计算机、三级计算机、转炉PLC、氧枪升降台车、氧气阀门、一级操作画面计算机，其特征在于：

在副枪测量仪表与副枪PLC之间增加数据通讯电文；

在副枪PLC与二级计算机间增加数据通讯电文；

在二级计算机中增加钢水碳含量计算模块和冶炼终点指令计算模块；

在转炉PLC中增加冶炼终点控制模块；

在一级操作画面计算机中增加冶炼终点控制模式操作按钮。

2.一种使用权利要求1所述转炉冶炼终点自动控制装置的控制方法，其特征在于，具体控制方法为：

(1)、在转炉吹氧过程中，氧枪升降台车在工作位置，氧气阀门状态为开；

(2)、副枪过程测试后，数据通讯电文将副枪测量仪表测试结果传递至副枪PLC及二级计算机，二级计算机钢水碳含量计算模块计算出预报钢水温度T_cal与预报钢水碳含量C_cal；

(3)、如果单一副枪信号为结晶温度信号时，由钢水碳含量计算模块计算出钢水碳含量；即副枪PLC将副枪测量仪表测量的钢水温度T_tsc、钢水结晶温度T₁以电文形式发送给二级计算机，二级计算机根据钢水结晶温度T₁计算钢水碳含量C_l，具体计算公式为：

Cl=-4262·(T11000)3+19236.2·(T11000)2-28950.8·(T11000)1+14529.3100;]]>

(4)、若副枪测试温度失败、钢水温度T_cal＝0℃时，将冶炼目标中的平均目标温度值作为预报钢水温度T_cal，则预报钢水碳含量C_ca1计算公式为：

Ccal=C0+βD·ln[1+(eCtsc-C0βD-1)·e-αDβDO2cal-O2tscWst]]]>

式中：O_2cal为计算时刻氧气累积量，(Nm³)；O_2tsc为过程测试时氧气累积量，(Nm³)；C_tsc过程测试碳含量，(％)；W_st为炉内钢水量，(t)；C₀为极限碳含量，(％)；α_D、β_D为脱碳速率参数，；e为自然对数；

(5)、若副枪测试温度失败、钢水结晶温度T₁＝0℃时，将冶炼目标中的平均碳含量作为预报钢水碳含量C_ca1；则预报钢水温度T_cal计算公式为：

T_cal＝T_tsc+a·(O_2cal-O_2tsc)+b

式中：a、b为氧升温参数；

(6)、当二级计算机冶炼终点指令计算模块判断预报钢水温度和预报钢水碳含量同时达到冶炼目标钢水温度与冶炼目标钢水碳含量时，将停吹指令信号写入转炉PLC中；具体方法为：

三级计算机将钢种目标数据传输给二级计算机，二级计算机冶炼终点指令计算模块根据钢种目标数据计算冶炼目标：

平均目标碳含量C_tsr的计算公式为：

Ctar=Cup+Cdown2]]>

式中：C_up为目标碳含量上限；C_down为目标碳含量下限；

平均目标温度值T_tar的计算公式为：

Ttar=Tup+Tdown2]]>

式中：T_up为目标温度上限；T_down为目标温度下限；

利用副枪测量仪表测量的钢水温度T_tsc、二级计算机钢水碳含量计算模块计算的钢水碳含量C_l、转炉PLC的氧气累积量O₂计算出预报钢水温度T_cal和预报钢水碳含量C_cal；

(7)、当预报钢水温度T_cal与预报钢水碳含量C_cal同时达到冶炼目标时，即当C_cal＝C_tar且T_cal＝T_tar时，将冶炼终点指令写入转炉PLC；

(8)、当一级操作画面计算机中冶炼终点控制模式操作按钮为选择状态、且转炉PLC接收到冶炼终点停吹指令信号时，转炉PLC发出氧枪到等候点指令，二级计算机冶炼终点控制模块控制氧枪升降台车提升至等候点位置，并关闭氧气阀门。