[发明专利]一种转炉加料自动控制方法及系统

说明书

技术领域

    本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其是涉及转炉在冶炼过程中实现自动加料的控制方法及实现该控制方法的系统。

背景技术

一般常用的转炉加料控制，在基础自动化控制系统上进行，需要每次在在HMI画面上人工设定每批料的重量，并对物料进行人工称量，在需要加料时刻进行加料。采用现有模式，存在两个问题：一是需要人工设定加料量，进行称量和加料，速度慢；二是人工加料时每个加料人员的加料模式不固定，控制得不好，影响冶炼的稳定，不能够进行加料模式的标准化控制。很显然，现有的加料控制方式加料精度和效率较低，冶炼周期也随之延长。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种转炉加料自动控制方法及能够实现该控制方法的转炉加料自动控制系统。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转炉加料自动控制方法，包括如下步骤：

预先设置各钢种对应的各个冶炼阶段，以及各个冶炼阶段下的各物料加入比例数据；

通过转炉静态冶炼模型计算炉次物料的总体加入量；

根据当前冶炼的钢种类型，结合各钢种对应的各个冶炼阶段的物料加入比例数据以及通过转炉静态冶炼模型计算得到的各物料的总体加入量，计算出各种物料在各个阶段的加料重量；

采集当前转炉冶炼的阶段，将下一阶段需要加入的物料重量和本阶段需要加入的物料信息下装到PLC；

根据PLC中下装的数据，进行称量和加料，首先打开汇总料斗的阀门，将本阶段需要的加入的物料对应的加入到转炉中；然后，控制高位料仓对下一阶段需要加入的物料进行称量，汇聚到汇总料斗中。

进一步的，所述静态冶炼模型包括如下步骤：

①　初始化渣量吨位； 

②　每次计算时渣量增加一个步长；

③　依据平衡原理，计算渣量中SiO₂,P₂O₅，MnO，MgO，TFe的重量；

④　根据下式计算CaO

CaO=( W_slag – W_SiO2 – W _P2O5 – W_MnO- W_MgO – W_其它)/ W_slag*100 

其中，W_slag为矿渣重量，W_SiO2为SiO₂的重量，W _P2O5为P₂O₅的重量，W_MnO为MnO的重量- W_MgO为MgO的重量 – W_其它为渣量中其他成分的重量；

⑤　根据下式计算理论上的P的分配比LP1（Lp=(P)/[P]）：

lgLp = 22350 / (273.15 + T) – 21.876 + 5.6* Lg(%CaO)  + 2.5 * Lg(%TFe)

其中T：该炉钢水的目标温度；CaO：渣中的(%CaO)含量；%TFe：渣中全铁(%TFe) ；

⑥　计算出Lp_目标=(P₂O₅)*62/142/[P]_目标；

其中， [P]_目标：指的是钢水的终点磷元素成分的目标值，Lp_目标：指的是目标的磷的分配比；

⑦　如果Lp_理论<k*Lp_目标，则重新开始执行步骤②，增加初始渣量W_slag的设定值，其中

⑧　静态加入的石灰 ＝ 渣量中CaO的重量/ 石灰中CaO的含量百分比；

静态加入的镁球 ＝ 渣量中MgO的重量/ 镁球中MgO的含量百分比。

进一步的，所述k取值范围为[1.1，1.5]。

进一步的，在每种物料添加的最后一个阶段将剩余重量的物料全部添加进炉体。

进一步的，所述各钢种对应的各个冶炼阶段数据以及各个冶炼阶段下的各物料加入比例数据可以进行维护。

进一步的，所述各钢种对应的各个冶炼阶段数据以及各个冶炼阶段下的各物料加入比例数据存储在数据库中。