[发明专利]一种转炉冶炼终点自动控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动控制领域，具体涉及一种基于单一副枪信号的转炉冶炼终点自动控制装置及其控制方法。

背景技术

氧气顶吹转炉由于具有生产效率高、成本低的特点，已成为一种主要的炼钢设备。随着生产力的发展，对炼钢自动化程度的要求也越来越高，自动化炼钢对设备稳定性、原材料质量等的依赖程度非常高，而设备稳定性、原材料质量等方面的提高是一个长期而缓慢的过程，这严重制约了自动化炼钢的使用和推广。自动化炼钢使用率不高、实用性不强是我国自动化炼钢面临的一个重要课题。

目前，我国的转炉自动化炼钢系统的冶炼终点自动控制一般是由动态模型进行控制的。动态模型控制主要采用副枪测试和质谱仪分析两种方式。由于我国设备稳定性、原材料质量稳定性不高等原因，副枪测试单一信号比例为15-25％左右。在副枪测试单一信号时，自动化炼钢操作自动停止，从而严重影响了自动化炼钢的使用率，制约着我国自动化炼钢技术推广使用的普及率。

发明内容

本发明旨在提供一种副枪测试单一信号时的转炉冶炼终点自动控制装置和方法，以提高副枪测量仪表计算碳含量的准确性，扩大自动化炼钢的使用率。

为达此目的，本发明采用了如下技术解决方案：

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、一种使用上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_cal计算公式为：