[发明专利]一种转炉底吹全自动控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢转炉气体底吹控制领域，特别涉及一种转炉底吹全自动控制方法。 

背景技术

一般常用的转炉底吹控制，采用基础自动化控制系统，即在PLC级设置相应的几条底吹曲线，在冶炼开始时，根据目标氮含量和碳含量，由转炉操作人员在HMI上选择相应的曲线控制底吹，采用这种模式，存在两个问题：问题一是需要人工选择曲线，增加了操作人员的劳动量，且增加人工选择带来的错误；问题二是底吹气体切换是根据相应的曲线在固定氧步时切换，切换时刻不精确，造成底吹的氩气耗量高，增加了底吹的成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种转炉底吹全自动控制系统及其控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的方法是：一种转炉底吹全自动控制系统，包括具有复吹功能的转炉，供应氩、氮气的阀站，控制阀站并带有HMI的PLC，二级控制系统，所述的二级控制系统包括转炉冶炼状态收集模块、过程数据收集模块、底吹曲线计算模块和数据下装PLC模块以及底吹参数维护画面模块；所述的转炉冶炼状态收集模块用于收集转炉冶炼的过程状态，包括炉次开始、废钢装入、兑铁水、吹炼开始、吹炼结束、出钢开始、出钢结束、溅渣开始、溅渣结束和炉次结束；所述的过程数据收集模块用于收集转炉冶炼过程中的一些过程数据、二级控制系统冶炼模型的计算结果、冶炼的钢种以及制造标准数据；所述的底吹曲线的计算模块根据转炉冶炼的过程数据收集模块收集的数据计算本炉次的底吹曲线以及底吹气体的切换时的吹氧量；所述的数据下装PLC模块用于将底吹曲线的计算模块计算的底吹曲线下装PLC控制供应氩、氮气的阀站、控制阀站，实现底吹的自动化，以及吹氧量达到底吹气体的切换吹氧量时的气体切换；所述的底吹参数维护画面模块用于对工艺工程师维护底吹参数。

作为本发明的一种有效补充，所述的转炉冶炼状态的收集通过转炉的状态指示开关经PLC与上位机上的二级控制系统相连来实现的。

一种转炉底吹全自动控制系统的控制方法，包括以下步骤：

（1）炉次冶炼状态的收集模块收集转炉冶炼状态，当当前炉次状态是炉次开始时，由底吹曲线的计算模块选择相应的曲线，通过数据下装PLC模块将曲线下装PLC控制底吹；

（2）当当前炉次状态是吹炼开始时，通过过程数据收集模块收集本炉次的目标氮含量和目标碳含量，以及二级控制系统冶炼模型的计算炉次总吹氧量或人工设定值，再由底吹曲线的计算模块计算本炉次的底吹曲线和气体切换时的吹氧量，通过数据下装PLC模块将曲线下装PLC控制底吹，当当前吹氧量达到气体切换时的吹氧量时，通过数据下装PLC模块将气体切换事件下装PLC控制底吹气体的切换；

（3）当当前炉次状态是出钢结束时，通过数据下装PLC模块将气体切换事件下装PLC控制底吹气体的切换，将气体类型切换为氮气；

（4）当当前炉次状态是炉次结束时，通过数据下装PLC模块将底吹结束事件下装PLC控制底吹结束，关闭底吹气体总阀；

（5）当工艺工程师需要维护底吹参数时，在底吹参数维护画面进行维护，在维护结束后保存即可

本发明的有益效果是：

本发明结构简单，使用方便，通过该方法，在炉次开始后能自动选择地吹曲线，根据吹氧量自动切换底吹曲线，实现底吹控制的全自动化，无需人工干预。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明；

如图1所示为本发明的一种转炉底吹全自动控制方法的机构示意图，包含如下控制模块：具有复吹功能的转炉，供应氩、氮气的阀站，控制阀站并带有HMI的PLC，设置在上位机上的二级控制系统（简称L2），所述的L2包括转炉冶炼状态的收集模块、过程数据收集模块、底吹曲线的计算模块和数据下装PLC模块、底吹参数维护画面模块。