一种动态判断转炉冶炼过程中的炉渣状态方法_3

文档序号:9919894阅读:来源:国知局
转炉冶炼过程中当前时刻的烟气稳定流量,单位
[0121] /7;,/为转炉冶炼过程中当前时刻烟气内的CO稳定体积百分含量,单位:
[012^ 而/为转炉冶炼过程中当前时刻烟气内的C02稳定体积百分含量,单化%。
[0123] (2)利用转炉冶炼过程中当前时刻的氧气稳定流量資^^'和已计算得到的当前时刻 的脱碳系数(dcMt) T,得到氧利用系数,即:
[0124]
[0125] 式中:(dC/dO)T为转炉冶炼过程中当前时刻的氧利用系数;
[0126] (dCAlt)T为转炉冶炼过程中当前时刻的脱碳系数,单位:kg/s;
[0127] 为转炉冶炼过程中当前时刻的氧气稳定流量,单位:mVs;
[0128] 步骤6:计算机利用内置模型计算出炉渣表面到炉底的高度与转炉内炉底到炉口 的高度的比值;
[0129] 其中,模型中的相关系数通过统计回归方法获得。具体计算方法为:
[0130] (1)计算出转炉内钢水的深度,即:
[0131]
[0132] 式中:Wirnn为转炉冶炼前阶段倒入转炉中的铁水质量,单位:t〇n;
[0133] Wh为转炉冶炼前阶段倒入转炉中的废钢质量,单位:ton;
[0134] 出teel为转炉冶炼阶段铁水和废钢转化为钢水后在转炉内的高度,单位:m。
[0135] (2)根据声响信号,计算出转炉冶炼阶段当前时刻炉渣厚度,即:
[0136]
[0137] 式中:为转炉冶炼阶段当前时刻的炉渣厚度,单位:m;
[0138] r为转炉冶炼阶段炉内噪音的稳定音频强度,单位:Ifflz。
[0139] (3)结合转炉内炉底到炉口的高度信息,计算出转炉冶炼阶段的当前时刻炉渣表 面到炉底的高度与转炉内炉底到炉口的高度的比值,即:
[0140]
[0141] 式中:濟货。^为转炉冶炼阶段当前时刻炉渣表面到炉底的高度与转炉内炉底到炉 口的高度的比值;
[0142] 为转炉冶炼阶段当前时刻的炉渣厚度,单位:m;
[0143] 出teel为转炉冶炼阶段铁水和废钢转化为钢水后在转炉内的高度,单位:m;
[0144] 化。f为转炉内炉底到炉口的高度,单位:m。
[0145] 步骤7:计算机利用内置模型,对已分析出的转炉冶炼阶段当前时刻转炉冶炼阶段 当前时刻氧枪粘渣质量朋^^|"。%氧利用系数(此/扣)\炉渣表面到炉口的垂直距离心/1^, 判断出当前时刻炉渣偏干或偏稀的状态;
[0146] 判断出当前时刻炉渣偏干或偏稀的方法是:
[0147] (4)当满足W下几种条件中的一种或几种时,计算机将认为当前时刻炉渣可能偏 干,即存在返干的风险:
[0148] ①如果当前时刻氧枪粘渣质量AWgi,,,,t超过550kg时,表明氧枪表面附着的炉渣较 多,则计算机评估炉渣状态为偏干;
[0149] ②如果当前时刻氧利用系数(dC/dt)T达到75% W上时,表明氧气利用率较高,导 致炉渣中的化0含量较低,则计算机评估炉渣状态为偏干。
[0150] (5)当满足W下几种条件中的一种或几种时,计算机将认为当前时刻炉渣偏稀,即 存在喷瓣的风险:
[0151] ①如果当前时刻氧利用系数(dC/dt)T低于55%时,表明氧气利用率较低,导致炉 渣中的化0含量较高,则计算机对炉渣状态的评估为偏稀;
[0152] ②如果当前时刻转炉冶炼阶段当前时刻炉渣表面到炉底的高度与转炉内炉底到 炉口的高度的比值巧/C,.化到85% W上时,表明炉渣已接近炉口,则计算机对炉渣状态的评 估为偏稀
[0153] (6)当同时满足W下条件时,计算机将认为当前时刻炉渣状态正常:
[0154] ①当前时刻氧枪粘渣质量AW二不超过550kg;
[0155] ②当前时刻氧利用系数(dCAlt)T在55%和75%范围内;
[0156] ③当前时刻转炉冶炼阶段当前时刻炉渣表面到炉底的高度与转炉内炉底到炉口 的高度的比值不超过85%。
[0157] 步骤8:计算机在判断出120吨转炉冶炼过程中当前时刻炉渣状态后,根据炉渣当 前状态,及时向现场操作工发出提示。
[0158] 即:(1)当计算机判断出当前时刻炉渣状态为正常时,将向现场操作工发出绿色报 警灯提示;(2)当计算机判断出前时刻炉渣状态为偏干,即存在返干风险时,将向现场操作 工发出蓝色报警灯提示,并发出报警声音;(3)当计算机判断出前时刻炉渣状态为偏稀,即 存在喷瓣风险时,将向现场操作工发出红色报警灯提示,并发出报警声音。通过上述工作, 提醒现场操作人员及时操作措施,避免相关渣况趋势的进一步发展,确保生产的稳定和钢 水的质量。
[0159] 步骤9:当120吨转炉的当前炉次冶炼结束后,手动将计算机的工作模式调整为冶 炼前控制模式;此时,计算机将停止内置模型对炉渣状态的预测工作;之后,计算机将根据 生产计划,重新从步骤2开始,等待下一个炉次的炉渣状态预测工作。
[0160] W下是本发明具体实施例
[0161] 实例一;
[0162] 在转炉冶炼前阶段,向炉渣状态检测炼计算机1中输入转炉内炉底到炉口的高度 化Of为8.5m,加入到转炉中的铁水质量Wiron为IOSton,加入到转炉中的废钢质量Wfg为lOton。 此夕1',设定日811。= 0.1、6811。= 0.9、日氧气=0.1、峰气=0.9、日:):的=0.1、13:):的=0.9、日(;〇 = 0.1、13(;〇 = 0.9、。<.'> -二:().]、'V":二().9、as = 0.1、bs = 0.9。
[0163] 炉渣状态检测计算机1通过中间通讯化C 2按照Is的采集周期,分别检测、分析出 与判断炉渣状态相关的数据为:
[0164]通过氧气流量传感器3反馈、分析得到转炉冶炼阶段当前时刻氧气稳定流量0胃 为5.83m^/s;
[01化]通过重力传感器反馈、分析得到转炉冶炼前阶段最后时刻氧枪稳定质量巧为 1366化g,转炉冶炼阶段当前时刻氧枪稳定质量为1418化g;
[0166] 通过编码器5得到转炉冶炼阶段当前时刻氧枪吹炼高度HgunT为1.18m;
[0167] 通过烟气流量传感器6得到转炉冶炼阶段当前时刻烟气稳定流量为9.19m3/ S;
[0168] 通过激光炉气分析仪7得到转炉冶炼阶段当前时刻CO的稳定体积百分含量巧。/为 60%,C〇2的稳定体积百分含量索:。/为16.9% ;
[0169] 通过炉音声纳设备8得到转炉冶炼阶段当前时刻炉内噪音稳定音频强度S为 2.65KHZ。
[0170] 按照周期为Is向炉渣状态检测计算机1中输入当前120吨转炉冶炼阶段的氧气稳 定流量每^^\氧枪稳定质量、氧枪吹炼高度Hgun\烟气稳定流量島、C0的稳定体积 百分含量帝。了、〇)2的稳定体积百分含量巧。/,通过炉渣状态检测计算机1中内置模型的计 算,可知:
[0171] 冶炼阶段当前时刻的氧枪粘渣量为:
[0172]
[0173] 冶炼阶段当前时刻的脱碳系数为:
[0174] (dC/dt)T=12X9.19X(60%+16.9%)/22.4 = 3.8kg/s
[0175] 冶炼阶段当前时刻的氧利用系数为:
[0176] (dC/dO)"= 100 X3.8/5.83 = 65.18%
[0177] 转炉内钢水的深度为:
[0178] Hsteei = 0.0107 X (105+10)+0.3033 = 1.5338m
[0179 ]当前时刻炉渣厚度为:冶炼阶段当前时刻的氧枪粘渣量
[0180]
[0181] 因此,转炉冶炼阶段的当前时刻炉渣表面到炉底的高度与转炉内炉底到炉口的高 度的比值为:
[0182]
[0183] 根据上述计算结果可知:冶炼阶段当前时刻的氧枪粘渣量AWgi,,,, 了为418.4kg,小于 550kg;冶炼阶段当前时刻的氧利用系数(dC/dO)T为65.18%,在55%和75%之间;转炉冶炼 阶段的当前时刻炉渣表面到炉底的高度与转炉内炉底到炉口的高度的比值06%, 小于85%。因此,炉渣状态检测计算机1判定当前时刻炉渣状态为正常。此时,炉渣状态检测 计算机I将向现场操作人员发出绿色报警灯提示。
[0184] 实例二:
[0185] 在转炉冶炼前阶段,向炉渣状态检测炼计算机1中输入转炉内炉底到炉口的高度 化Of为8.5m,加入到转炉中的铁水质量Wiron为11化on,加入到转炉中的废钢质量Wfg为Ston。 此夕F,设定agun = 0.15、bgun = 0.85、a氧气=0.15、b氧气=0.85、a:H^=0.15'!?的=0.85、aco = 0.15、bco = 0.85、"("' =0.15、Am;=化85、as = 0.15、bs = 0.85。
[0186] 炉渣状态检测计算机I通过中间通讯化C 2按照1.5s的采集周期,分别检测、分析 出与判断炉渣状态相关的数据为:
[0187] 通过氧气流量传感器3反馈、分析得到转炉冶炼阶段当前时刻氧气稳定流量0胃 为5.90m3/s;
[0188] 通过重力传感器反馈、分析得到转炉冶炼前阶段最后时刻氧枪稳定质量^。了为 13600kg,转炉冶炼阶段当前时刻氧枪稳定质量冢g。,/为1390化g;
[0189] 通过编码器5得到转炉冶炼阶段当前时刻氧枪吹炼高度HgunT为1.23m;
[0190] 通过烟气流量传感器6得到转炉冶炼阶段当前时刻烟气稳定流量豆为9.21mV S;
[0191] 通过激光炉气分析仪7得到转炉冶炼阶段当前时刻CO的稳定体积百分含量而为 51%,C〇2的稳定体积百分含量巧0?为12.3% ;
[0192] 通过炉音声纳设备8得到转炉冶炼阶段当前时刻炉内噪音稳定音频强度r为 1.22KHZ。
[0193] 按照周期为1.5s向炉渣状态检测计算机1中输入当前120吨转炉冶炼阶段的氧气 稳定流量馬、氧枪稳定质量而。。'、氧枪吹炼高度Hgun\烟气稳定流量為气"、C0的稳定体 积百分含量希。\ C化的稳定体积百分含量垢。,t,通过炉渣状态检测计算机1中的内置模型 的计算,可知:
[0194] 冶炼阶段当前时刻的氧枪粘渣量为:
[0195]
[0196] 冶炼阶段当前时刻的脱碳系数为:
[0197] (dC/dt)T=12X9.21X(51
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