[发明专利]转炉出钢过程中倾动速度的自动控制方法

说明书

本发明提供了一种转炉出钢过程中倾动速度的自动控制方法，包括以下步骤：S1、将转炉初始倾角差的绝对值按大小分为多个档次，并按初始倾角差的绝对值大小确定每个档次的加速度值，设计各个档次的转炉倾动速度的变化曲线；S2、获取转炉倾角实际值，将转炉启动转动时的倾角设定值减去转炉倾角实际值得到初始倾角差，并求取绝对值，判断初始倾角差的绝对值在哪一个档次，按照对应档次的转炉倾动速度的变化曲线对转炉出钢过程中倾动速度进行自动控制。本发明使得倾动过程稳定，转炉停止下来的时候十分平稳，可有效解决钢水晃动造成的出钢中下渣的问题，取得良好的控制效果。

技术领域

本发明涉及转炉自动控制技术领域，尤其涉及一种转炉出钢过程中倾动速度的自动控制方法。

背景技术

转炉炼钢是当今世界上最主要的炼钢方法，钢产量占世界钢总产量的65％以上。随着市场对高品质钢的需求增多，如汽车板、高级船板、电工钢、不锈钢等，对转炉炼钢的钢水洁净度要求也越来越高，因此钢水的杂质元素含量要尽量少。在转炉炼钢末期，将钢水从转炉倒入钢水罐的过程中，有时候炉渣也会伴随着钢水一起流入钢水罐内(即转炉出钢中下渣)，影响钢水的洁净度。目前，严格控制好出钢过程，是避免出钢中下渣的重要手段。

现有的，转炉出钢是由工作人员在转炉操作室内通过控制摇炉手柄进行转炉的倾动控制，让转炉倾动到一定的角度，转炉内的钢水通过出钢口流出，流入到钢水罐中。转炉的倾动控制完全依靠工作人员的经验判断，且每个工作人员的习惯不同，倾动速度时快时慢，倾角的控制精度也难以得到保证，常出现钢水出不净，或钢水在炉内晃动，造成出钢过程中下渣的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉出钢过程中倾动速度的自动控制方法，使得转炉的倾动过程快速平稳，倾角的控制精准，避免出钢过程中下渣的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种转炉出钢过程中倾动速度的自动控制方法，包括以下步骤：

S1、将转炉初始倾角差的绝对值按大小分为多个档次，并按初始倾角差的绝对值大小确定每个档次的加速度值，设计各个档次的转炉倾动速度的变化曲线；

S2、获取转炉倾角实际值，将转炉启动转动时的倾角设定值减去转炉倾角实际值得到初始倾角差，并求取绝对值，判断初始倾角差的绝对值在哪一个档次，按照对应档次的转炉倾动速度的变化曲线对转炉出钢过程中倾动速度进行自动控制。

进一步地，所述步骤S1中将转炉初始倾角差的绝对值分为四个档次，第一档为较小档，倾角差在1°～2°范围内；第二档为中等档，倾角差在6°～6°范围内；第三档为较大档，倾角差在6°～θ₃范围内；第四档为非常大档，倾角差大于θ₃；其中，θ₃为从最大倾动速度降速到零所需要倾动的角度；以初始倾角差的绝对值越大，加速度值越大的原则来确定每个档次的加速度值。

进一步地，所述步骤S1中设计的各个档次的转炉倾动速度的变化曲线在降速的最后一段均为圆整阶段，圆整阶段中加速度以恒加加速度最终逐渐降到零，同时速度也降到零。

进一步地，所述圆整阶段的变化曲线的设计方法如下：

设置圆整阶段的初始加速度为较小档的加速度，确定圆整时间，根据圆整阶段初始加速度以及圆整时间计算圆整阶段的起始速度，然后求取圆整阶段的速度随时间变化的函数，对该函数进行积分求得圆整阶段走过的角度。

进一步地，所述步骤S1中设计的较小档的转炉倾动速度的变化曲线还包括加速阶段和匀速阶段，较小档的转炉倾动速度的变化曲线的速度变化情况为：当初始倾角差的绝对值处于较小档时，倾动速度首先以较小档加速度加速到圆整阶段的起始速度，然后匀速运行一段时间，直到倾角差等于圆整阶段走过的角度，然后开始圆整阶段，直至降速为零。