CN115927784A - 一种基于co2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法 - Google Patents
一种基于co2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115927784A CN115927784A CN202211529994.7A CN202211529994A CN115927784A CN 115927784 A CN115927784 A CN 115927784A CN 202211529994 A CN202211529994 A CN 202211529994A CN 115927784 A CN115927784 A CN 115927784A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- converter
- blowing
- oxygen
- temperature
- end point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,属于转炉炼钢领域。在转炉吹炼末期,利用温度和成分检测系统获取熔池钢水温度和熔池碳含量,基于CO2的独特冶金特性和转炉炼钢的工艺特点,通过计算机控制系统计算后续吹炼所需的供氧量和冷却剂CO2喷吹量,同步控制转炉氧气喷吹阀组、二氧化碳气体喷吹阀组,动态调节气体混入比例、喷吹流量大小及喷吹时间,完成顶底喷吹气体阀组启停动作,达成转炉冶炼终点钢水温度和成分目标要求。从而提供一种集温度成分检测、气体流量控制于一体的转炉炼钢终点动态化工艺控制方法。该方法有效改善了转炉炉内终点热平衡状态,稳定转炉生产节奏,提高了冶炼效率,降低了冶炼生产成本,提升转炉炼钢终点动态化控制水平。
Description
技术领域
本发明涉及转炉炼钢终点控制技术领域,具体涉及一种利用CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法。
背景技术
转炉炼钢是一种以铁水为主要原料,依靠喷吹氧气与熔池中的元素发生氧化反应释放化学热来提高钢水温度的炼钢方法。转炉炼钢终点控制主要是指炼钢终点温度和熔池碳成分的同步控制。作为转炉炼钢操作的重要指标,其控制的稳定性直接影响钢产品质量,炉衬使用寿命,合金使用量以及冶炼生产节奏,因此快速、准确、高效控制转炉炼钢终点温度和熔池碳成分十分重要。
目前,转炉炼钢终点控制方法均基于副枪、烟气分析或人工检测的方式获得吹炼过程中的熔池温度和熔池成分数据,并利用数学模型或人工估算等方法,计算后续吹炼所需的供氧量和固体冷却剂添加量,然后依次控制转炉炉顶料仓完成配料、下料动作和顶吹氧气阀组完成顶吹氧、停氧动作,达成转炉冶炼终点钢水温度和成分目标要求。上述方法中,使用的固体冷却剂通常为铁矿石、球团矿、钢渣等含铁或石灰、白云石等不含铁物料。
转炉炼钢厂使用固体冷却剂受限于厂内称量设备精度,无法做到精确控制,加入量过多会影响钢铁料金属收得率和生产成本偏高;反之,加入量太少会导致炉内热平衡状况难以保持稳定,影响冶炼节奏。不可避免的是使用固体冷却剂调节会使反应不充分,温度成分控制不均匀,过程中需要加入较多的渣料维持渣系平衡,操作不当时还会引发喷溅事故。
转炉终点控制一般在吹炼进程的80%-90%,利用检测系统获得当前炉内温度和成分数据,根据目标终点控制要求,依靠二级系统、三级系统或人工估算的方式提供准确有效的具体控制方案,并在1min-3min内结合一级控制系统迅速做出响应,其控制时间短,过程控制稳定性,安全性要求较高。
综上所述,现有用于转炉炼钢终点控制方法存在控制精度差,生产状况不稳定,生产成本高等问题,基于此,不同于现有技术中利用固体冷却剂控制转炉炼钢终点的方法,本发明提出一种全新的低成本,操作简单,易于控制的转炉炼钢终点控制方法,对于改善转炉钢产品质量和加快转炉冶炼生产节奏具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了更好地控制转炉炼钢终点温度和终点成分,将一定比例的二氧化碳气体掺混到的氧气射流中,快速、准确实现炼钢过程温度和成分的调控,充分利用氧气和二氧化碳混合喷吹改善熔池的物理和化学性质,对转炉炼钢终点进行温度和成分调节,稳定生产节奏,提高冶炼效率,降低冶炼生产成本,提升转炉炼钢终点控制准确性和均匀性。
一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,在转炉吹炼末期,利用温度和成分检测系统获取熔池钢水温度和熔池碳含量,通过冶金静态计算模型计算后续吹炼所需的供氧量和冷却剂CO2喷吹量,利用计算机控制系统同步控制转炉氧气气源阀组、二氧化碳气源阀组,顶吹氧气阀组,顶吹二氧化碳阀组,底吹二氧化碳阀组,动态调节氧气和二氧化碳两种气体的混入比例、喷吹流量大小、喷吹时间,达成转炉冶炼终点目标钢水温度和钢水成分的精准控制要求。从而提供一种集温度成分检测、气体流量控制于一体的转炉炼钢终点动态化工艺控制方法。
该方法具体步骤如下:
步骤1:冶炼开始,获取目标钢水温度b和目标碳成分a。转炉氧枪开始吹炼,直至转炉实际供氧量n达到设定总供氧量的80%-95%时,暂停氧枪喷吹供氧,提枪,利用温度和成分检测系统对熔池钢液温度和钢液碳成分进行测量,得到熔池中钢水温度b1和熔池碳含量a1并实时传输至计算机控制系统。
步骤2:计算机控制系统接收到检测数据后,经过特征数据异常处理,将准确有效的钢水温度b1和熔池碳含量a1以及目标钢水温度a,目标碳成分b传输至计算机控制系统中的冶金静态计算模型,模型自动计算得到后续吹炼所需的供氧总量O和冷却剂CO2喷吹总量C,进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量fo、氧气喷吹时间to以及二氧化碳喷吹流量fc、二氧化碳喷吹时间tc。
步骤3:气体喷吹执行系统接收来自计算机控制系统下发的氧气和二氧化碳具体喷吹参数,进一步控制氧气气源阀组、二氧化碳气源阀组,顶吹氧气阀组,顶吹二氧化碳阀组,底吹二氧化碳阀组将氧气和二氧化碳按照设定的喷吹参数通过特定的喷吹方式吹入转炉熔池,直至氧气实际喷吹量O1和二氧化碳实际喷吹量C1分别在补吹氧气量O和冷却剂CO2计算量C的80%-95%。
步骤4:吹炼结束后,利用温度和成分检测系统再次对熔池钢液进行钢水温度和成分检测,得到钢水温度,熔池碳含量,根据检测结果判断钢水温度和成分是否满足出钢要求,若不满足要求,重复步骤2,3,直到钢水满足出钢条件,转炉冶炼结束。
优选的,所述转炉炼钢喷吹氧气特定的喷吹方式可以为转炉顶吹;二氧化碳控制终点特定的喷吹方式可以为转炉顶吹,转炉底吹,转炉顶底复吹。
优选的,所述转炉炼钢用CO2控制炼钢终点的温度和成分检测系统包括但不仅限于副枪检测系统,烟气自动分析系统,人工手动测温取样等方式。
优选的,所述利用CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制所使用的气体执行系统包括但不仅限于二氧化碳或氧气以及两种气体混合的所使用顶吹气体阀组或底吹气体阀组。
优选的,所述一种基于CO2转炉炼钢终点控制方法适用于30-300t转炉炼钢终点控制。
优选的,所述转炉炼钢喷吹氧气和二氧化碳喷吹参数具体划分由气体喷吹系统响应时间和转炉冶炼脱碳和调温工艺确定。
优选的,所述一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法所使用的冶金静态模型计算算法包括但不仅限于经验计算,机理计算,机器学习,人工智能算法或任意两种及其以上的组合算法。
本发明团队利用二氧化碳在转炉炼钢过程中的应用开展了大量的前期研究工作,基于CO2的独特冶金特性和转炉炼钢的工艺特点,向熔池喷吹适量的二氧化碳气体与熔池中碳、铁等元素发生化学反应,吸收熔池钢水热量,有助于调节钢水热平衡状态,减缓熔池升温,同时提供大量气泡,改善熔池动力学搅拌状态,为熔池提供良好的控温,脱磷及终点碳、氧的控制条件,具有以下冶炼效果:
1)炼钢粉尘源头减量,降低固废治理压力;
2)加强搅拌,加速成渣、化渣效率;
3)控温脱磷,少渣冶炼;
4)吸附脱氮,保障高等级钢生产;
5)稀释控氧,降低终点过氧化,减少合金脱氧剂消耗;
6)消纳转化CO2,煤气提质增量;
7)减缓底吹热烧蚀,改善底吹效果;
8)节能降耗,提质增效。
综上可见,与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提出一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,基于CO2的独特冶金特性和转炉炼钢的工艺特点,集温度成分快速检测、气体流量准确控制于一体,在转炉吹炼末期,利用温度和成分检测系统检测熔池钢水温度和熔池碳含量,并根据检测结果计算后续吹炼所需的供氧量和冷却剂CO2喷吹量,多阶段动态调节氧气和二氧化碳混入比例,流量大小以及喷吹时间,充分利用氧气和二氧化碳的物理吸热以及化学冷却功能,改善转炉炉内终点热平衡状态,稳定转炉生产节奏,提高了冶炼效率,降低了冶炼生产成本,提升转炉炼钢终点动态化控制水平。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1所示为本发明实施一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法的流程图。
图2所示为本发明实施一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法的装置示意图。
图例说明:
1、计算机控制系统;2、温度和成分检测系统;3、气体喷吹执行系统;4、转炉;5、检测元件;6、氧枪;7、顶吹氧气阀组;8、顶吹二氧化碳阀组;9、底吹二氧化碳阀组;10、氧气气源阀组;11、二氧化碳气源阀组;12、氧气气源;13、二氧化碳气源;14、气体管道;15、数据通讯线缆。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法(见图1和图2),其具体实施方式为获取得到冶炼生产计划数据,包括目标碳成分a和目标温度b和理论供氧量m,转炉4开始冶炼,氧枪6开始吹炼,直至实际供氧量n大于设定总供氧量m的80%-95%时,暂停氧枪6喷吹供氧,提枪,利用安装在温度和成分检测系统2末端的检测元件5伸入熔池,对钢液进行温度和成分测量,得到熔池中钢水温度b1和熔池碳含量a1并实时传输至计算机控制系统1。
当计算机控制系统1接收到检测数据后,判断是否满足出钢要求,满足条件结束冶炼。若不满足,由计算机控制系统1判断数据是否异常,将准确有效的钢水温度b1和熔池碳含量a1以及炼目标钢水温度b,目标碳成分a传输至计算机控制系统1中的冶金静态计算模型,模型以经验计算,机理计算,机器学习,人工智能算法或任意两种及其以上的组合算法自动计算得到补吹氧气计算量O和冷却剂CO2喷吹计算量为C,通过气体喷吹系统响应时间和转炉冶炼脱碳和调温工艺进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量fo,氧气喷吹时间to,二氧化碳喷吹流量fc,二氧化碳喷吹时间tc。
气体喷吹执行系统3接收来自计算机控制系统1下发的氧气和二氧化碳具体喷吹参数,进一步对氧气阀组和二氧化碳阀组进行控制,调节氧气气源阀组10,顶吹氧气阀组7,以转炉顶吹的方式按照设定的氧气喷吹流量fo,氧气喷吹时间to吹入转炉4熔池,调节二氧化碳气源阀组11,顶吹二氧化碳阀组8,底吹二氧化碳阀组9以转炉顶吹或转炉底吹或转炉顶底复吹的方式按照设定的二氧化碳喷吹流量fc,二氧化碳喷吹时间tc吹入熔池,直至氧气和二氧化碳实际喷吹量大于设定补吹氧气量和二氧化碳量的80%-95%。
待转炉吹炼结束后,利用温度和成分检测系统2再次对熔池钢液进行钢水温度和成分检测,判断钢水温度和成分是否满足出钢要求,若不满足要求,重复上述步骤,直到钢水满足出钢条件,转炉冶炼结束。
上述基于CO2混合动态喷吹的转炉炼钢终点控制的温度和成分检测系统包括但不仅限于副枪检测系统,烟气自动分析系统,人工手动测温取样等方式。
基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制所使用的气体喷吹装置包括但不仅限于二氧化碳或氧气以及两种气体混合的所使用顶吹气体阀组或底吹气体阀组。同时,转炉炼钢终点控制方法适用于30-300t转炉炼钢终点控制。
实施例1
本发明应用于120t转炉冶炼工艺,以80%铁水+23%废钢为原料结构进行生产,现场拥有三级生产信息化管理系统和副枪检测系统。利用二氧化碳和氧气对转炉冶炼终点进行控制,喷吹方式为转炉炉顶喷吹,阀组配备齐全,拥有氧气气源站、二氧化碳外购。
第一步:操作人员根据现场冶炼三级系统获取得到冶炼生产计划数据,包括目标碳成分a和目标温度b和理论供氧量m,转炉开始下枪吹炼,直至实际供氧量n大于设定总供氧量m的80%-95%时,暂停氧枪喷吹供氧,提枪,利用安装在副枪检测系统末端的TSC探头伸入熔池,对钢液进行温度和成分测量,得到熔池中钢水温度b1和熔池碳含量a1并实时传输至计算机控制系统。
第二步:计算机控制系统接收到检测数据后,判断是否满足出钢要求,满足条件结束冶炼。若不满足,由计算机控制系统判断数据是否异常,将准确有效的钢水温度b1和熔池碳含量a1以及目标钢水温度b,目标碳成分a传输至计算机控制系统中的冶金静态计算模型,模型以物料平衡和热平衡为基础结合BP神经网络算法计算得到补吹氧气量O和冷却剂CO2喷吹量为C,通过转炉冶炼脱碳和调温工艺进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量fo,氧气喷吹时间to,二氧化碳喷吹流量fc,二氧化碳喷吹时间tc。
第三步:气体喷吹执行系统PLC控制端接收来自计算机控制系统下发的氧气和二氧化碳喷吹流量、喷吹时间,进一步对氧气阀组和二氧化碳阀组进行控制,开启氧气气源阀组和二氧化碳气源阀组,调节顶吹氧气阀组流量为fo,顶吹二氧化碳阀组流量为fc,二者混合气体通过氧枪吹入熔池,直至氧气实际喷吹量O1和二氧化碳实际喷吹量C1分别大于设定补吹氧气量O和二氧化碳量设定补吹量C的80%-95%。
第四步:待转炉设定的氧气和二氧化碳气体总量吹炼完成后,利用副枪检测系统安装TSO氧枪探头伸入熔池对熔池钢液进行钢水温度和成分检测,判断钢水温度和成分是否满足出钢要求,若不满足要求,重复上述步骤,直到钢水满足出钢条件,转炉冶炼结束。
例如:
第一步:转炉冶炼SPHC钢种目标碳成分0.06%和目标温度1650℃和理论供氧量6275Nm3,转炉开始下枪吹炼,当氧枪吹炼氧气量5500Nm3大于设定总供氧量的87%时,暂停氧枪喷吹供氧,提枪,利用安装在副枪检测系统末端的TSC探头伸入熔池,对钢液进行温度和成分测量,得到熔池中钢水温度1575℃和熔池碳含量0.12%并实时传输至计算机控制系统。
第二步:计算机控制系统接收到检测的钢水温度1575℃和熔池碳含量0.12%,判断不满足出钢要求,将该检测数据和目标钢水温度1650℃,目标碳成分0.06%传输至计算机控制系统中的冶金静态计算模型,模型以110t铁水+35t废钢为原料结构进行物料平衡和热平衡计算得到补吹氧气量861Nm3和冷却剂CO2喷吹量为265Nm3,通过转炉冶炼脱碳和调温工艺进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量12500Nm3/h,氧气喷吹时间4.13min,二氧化碳喷吹流量3850Nm3/h,二氧化碳喷吹时间4.13min。
第三步:气体喷吹执行系统PLC控制端接收来自计算机控制系统下发的氧气喷吹流量参数和二氧化碳喷吹流量,开启氧气气源阀组和二氧化碳气源阀组,调节顶吹氧气阀组流量为12500Nm3/h,顶吹二氧化碳阀组流量为3850Nm3/h,二者混合气体通过氧枪吹入熔池,当氧气实际喷吹量大于780Nm3和二氧化碳喷吹量大于240Nm3时暂停喷吹。
第四步:喷吹氧气量和二氧化碳量分别达到设定量的90%以上,转炉提枪,利用副枪检测系统安装TSO氧枪探头伸入熔池对熔池钢液进行钢水温度和成分检测,检测钢水温度为1647℃,碳含量为0.06%,判断钢水温度和成分合格,转炉出钢,冶炼结束。
采用本发明所述方法后,平均13.5min内完成钢水冶炼,钢铁料消耗降低达到2.3kg/t以上,替代原有的冷却剂烧结矿4.7kg/t以上,渣量减少9%-13%,吨钢生产成本降低6~8元。
实施例2
本发明应用于300t转炉,以85%铁水+15%废钢为原料结构进行生产,现场自动化齐全,拥有MES信息管理系统和二级静态模型系统,副枪检测系统和烟气分析系统。利用二氧化碳和氧气对转炉冶炼终点进行控制,喷吹方式为顶底复合喷吹,阀组配备齐全,拥有氧气气源站、二氧化碳气源站。
第一步:操作人员根据现场冶炼MES系统和二级静态模型获取得到冶炼生产计划数据,包括目标碳成分a和目标温度b和理论供氧量m,转炉开始下枪吹炼,直至实际供氧量n大于设定总供氧量m的80%-95%时,转炉烟气自动分析系统全程监控冶炼过程熔池变化情况,对钢液进行温度和成分进行实时计算,得到熔池中钢水温度变化曲线和熔池碳含量变化曲线,同时利用副枪检测系统安装TSC探头伸入熔池,检测钢水温度和钢水碳成分并实时传输至计算机控制系统。
第二步:计算机控制系统分别接收到供氧量为80%-95%时烟气分析系统和副枪检测系统传输的温度和成分数据后,取两者检测熔池温度平均值b1和熔池碳成分平均值a1,判断是否满足出钢要求,满足条件结束冶炼。若不满足,将钢水温度平均值b1和熔池碳成分平均值a1以及炼目标钢水温度b,目标碳成分a传输至计算机控制系统中的二级静态模型系统,模型以物料平衡和热平衡为基础结合历史数据深度学习算法计算得到补吹氧气量O和冷却剂CO2喷吹量为C,通过现场操作工艺进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量fo,氧气喷吹时间to,二氧化碳喷吹流量fc,二氧化碳喷吹时间tc。
第三步:PLC气体喷吹执行系统接收到氧气和二氧化碳喷吹流量和喷吹时间具体参数后,开启氧气气源阀组和二氧化碳气源阀组,调节顶吹氧气阀组流量为fo,顶吹二氧化碳阀组流量为90%fc,二者混合气体通过氧枪吹入熔池,底吹二氧化碳阀组流量调节为10%fc,通过转炉底吹元件吹入熔池。
第四步:利用烟气分析系统全程监控熔池钢水温度和熔池碳成分,当钢水温度和成分满足出钢要求时,利用副枪检测系统安装TSO氧枪探头伸入熔池对熔池钢液进行钢水温度和成分检测复核,若不满足要求,重复上述步骤,直到钢水满足出钢条件,转炉冶炼结束。
例如:
第一步:300t转炉冶炼HRB400系列钢种,要求目标碳成分控制在0.05%-0.10%区间,目标温度控制在1620℃~1660℃区间,理论供氧量为5900~6100Nm3,转炉开始下枪吹炼,当氧枪吹炼氧气量5700Nm3大于设定总供氧量的95%时,暂停氧枪喷吹供氧,提枪,烟气分析系统对钢液进行温度和碳成分进行实时计算得到钢液温度1647℃和碳成分0.13%,利用安装在副枪检测系统末端的TSC探头伸入熔池,对钢液进行温度和成分测量,得到熔池中钢水温度1642℃和熔池碳含量0.10%并实时传输至计算机控制系统。
第二步:计算机控制系统分别接收到氧气分析系统和副枪检测系统检测数据后,求取钢液温度平均值1644.5℃和熔池碳成分平均值0.115%。判断该数据不满足出钢要求,将钢水温度平均值1644.5℃和熔池碳成分平均值0.115%以及目标钢水温度1640℃,目标碳成分0.075%传输至计算机控制系统中的二级静态模型系统,模型以物料平衡和热平衡为基础结合历史数据深度学习算法计算得到补吹氧气量300Nm3和冷却剂CO2喷吹量为80Nm3,通过现场操作工艺进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量35000Nm3/h,氧气喷吹时间0.51min,二氧化碳喷吹流量3500Nm3/h,二氧化碳喷吹时间1.4min。
第三步:气体喷吹执行系统PLC控制端接收来自计算机控制系统下发的氧气喷吹流量参数和二氧化碳喷吹流量,开启氧气气源阀组和二氧化碳气源阀组,调节顶吹氧气阀组流量为35000Nm3/h,顶吹二氧化碳阀组流量为3150Nm3/h,二者混合气体通过氧枪吹入熔池,底吹二氧化碳阀组流量调节为350Nm3/h,通过转炉底吹元件吹入熔池。当氧气实际喷吹量大于780Nm3和二氧化碳喷吹量大于240Nm3时暂停喷吹。
第四步:利用烟气分析系统全程监控熔池钢水温度和熔池碳成分,当监测到碳成分稳定在0.05%-0.10%区间,钢水温度稳定在1620℃~1660℃区间时,满足出钢要求,转炉出钢,转炉冶炼结束。
采用本发明所述方法后,平均10min内完成钢水冶炼,钢铁料消耗降低达到1.7kg/t以上,替代原有的冷却剂烧结矿3.5kg/t以上,渣量平均减少8%,吨钢生产成本降低2.5~6元。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,在转炉吹炼末期,利用温度和成分检测系统获取熔池钢水温度和熔池碳含量,通过冶金静态计算模型计算后续吹炼所需的供氧量和冷却剂CO2喷吹量,利用计算机控制系统同步控制转炉氧气气源阀组、二氧化碳气源阀组,顶吹氧气阀组,顶吹二氧化碳阀组,底吹二氧化碳阀组,动态调节氧气和二氧化碳两种气体的混入比例、喷吹流量大小、喷吹时间,达成转炉冶炼终点目标钢水温度和钢水成分的精准控制要求;从而完成集温度成分检测、气体流量控制于一体的转炉炼钢终点动态化工艺控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,该方法具体步骤如下:
步骤1:冶炼开始,获取目标钢水温度b和目标碳成分a;转炉氧枪开始吹炼,直至转炉实际供氧量n达到设定总供氧量的80%-95%时,暂停氧枪喷吹供氧,提枪,利用温度和成分检测系统对熔池钢液温度和钢液碳成分进行测量,得到熔池中钢水温度b1和熔池碳含量a1并实时传输至计算机控制系统;
步骤2:计算机控制系统接收到检测数据后,经过特征数据异常处理,将准确有效的钢水温度b1和熔池碳含量a1以及目标钢水温度a,目标碳成分b传输至计算机控制系统中的冶金静态计算模型,模型自动计算得到后续吹炼所需的供氧总量O和冷却剂CO2喷吹总量C,进一步划分喷吹参数得到氧气喷吹流量fo、氧气喷吹时间to以及二氧化碳喷吹流量fc、二氧化碳喷吹时间tc;
步骤3:气体喷吹执行系统接收来自计算机控制系统下发的氧气和二氧化碳具体喷吹参数,进一步控制氧气气源阀组、二氧化碳气源阀组,顶吹氧气阀组,顶吹二氧化碳阀组,底吹二氧化碳阀组将氧气和二氧化碳按照设定的喷吹参数通过特定的喷吹方式吹入转炉熔池,直至氧气实际喷吹量O1和二氧化碳实际喷吹量C1分别在补吹氧气量O和冷却剂CO2计算量C的80%-95%;
步骤4:吹炼结束后,利用温度和成分检测系统再次对熔池钢液进行钢水温度和成分检测,得到钢水温度,熔池碳含量,根据检测结果判断钢水温度和成分是否满足出钢要求,若不满足要求,重复步骤2,3,直到钢水满足出钢条件,转炉冶炼结束。
3.根据权利要求1所述的一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,所述转炉炼钢喷吹氧气特定的喷吹方式包括但不仅限于转炉顶吹;二氧化碳控制终点特定的喷吹方式包括但不仅限于转炉顶吹,转炉底吹,转炉顶底复吹。
4.根据权利要求1所述的一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,所述转炉炼钢用CO2控制炼钢终点的温度和成分检测系统包括但不仅限于副枪检测系统,烟气自动分析系统,人工手动测温取样方式。
5.根据权利要求1所述的一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,所述利用CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制所使用的气体执行系统包括但不仅限于二氧化碳或氧气以及两种气体混合的所使用顶吹气体阀组或底吹气体阀组。
6.根据权利要求1所述的一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,该方法适用于30-300t转炉炼钢终点控制。
7.根据权利要求1所述的一种基于CO2转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,所述一种基于CO2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法所使用的冶金静态模型计算算法包括但不仅限于经验计算,机理计算,机器学习,人工智能算法或任意两种及其以上的组合算法。
8.根据权利要求2所述的一种基于CO2转炉炼钢终点控制方法,其特征在于,所述转炉炼钢喷吹氧气和二氧化碳喷吹参数具体划分由气体喷吹系统响应时间和转炉冶炼脱碳和调温工艺确定。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211529994.7A CN115927784B (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种基于co2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211529994.7A CN115927784B (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种基于co2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115927784A true CN115927784A (zh) | 2023-04-07 |
CN115927784B CN115927784B (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=86697235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211529994.7A Active CN115927784B (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种基于co2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115927784B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116640906A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-08-25 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种基于5g技术的钢包底吹二氧化碳冶炼方法及系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4474361A (en) * | 1980-07-30 | 1984-10-02 | Nippon Steel Corporation | Oxygen-blown steelmaking furnace |
CN102146491A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉吹炼末期采用co2补充脱碳的洁净钢冶炼方法 |
CN108588324A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-28 | 北京科技大学 | 转炉炼钢通过CO2高强度输入控制渣中(FeO)和粉尘产生的方法 |
CN110804684A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-18 | 北京科技大学 | 一种转炉co2-o2混合喷吹冶炼火点区温度动态控制方法 |
CN111500815A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-07 | 北京科技大学 | 一种底吹O2-CO2-CaO转炉炼钢过程动态控制方法 |
CN114854929A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-05 | 北京科技大学 | 一种转炉喷吹co2钢液成分与温度实时动态预测的方法 |
-
2022
- 2022-11-30 CN CN202211529994.7A patent/CN115927784B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4474361A (en) * | 1980-07-30 | 1984-10-02 | Nippon Steel Corporation | Oxygen-blown steelmaking furnace |
CN102146491A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉吹炼末期采用co2补充脱碳的洁净钢冶炼方法 |
CN108588324A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-28 | 北京科技大学 | 转炉炼钢通过CO2高强度输入控制渣中(FeO)和粉尘产生的方法 |
CN110804684A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-18 | 北京科技大学 | 一种转炉co2-o2混合喷吹冶炼火点区温度动态控制方法 |
CN111500815A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-07 | 北京科技大学 | 一种底吹O2-CO2-CaO转炉炼钢过程动态控制方法 |
CN114854929A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-05 | 北京科技大学 | 一种转炉喷吹co2钢液成分与温度实时动态预测的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
董建锋等: "CO2顶吹比例对转炉终点控制的影响", 《工程科学学报》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116640906A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-08-25 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种基于5g技术的钢包底吹二氧化碳冶炼方法及系统 |
CN116640906B (zh) * | 2023-07-27 | 2023-10-20 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种基于5g技术的钢包底吹二氧化碳冶炼方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115927784B (zh) | 2023-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110804684B (zh) | 一种转炉co2-o2混合喷吹冶炼火点区温度动态控制方法 | |
CN111500815B (zh) | 一种底吹O2-CO2-CaO转炉炼钢过程动态控制方法 | |
CN103361461B (zh) | 一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法 | |
CN108647407A (zh) | 一种转炉炼钢烟气分析定碳方法 | |
Lin et al. | Consideration of green intelligent steel processes and narrow window stability control technology on steel quality | |
CN106167844B (zh) | 一种复吹转炉的底吹模式自动控制方法 | |
CN114854929B (zh) | 一种转炉喷吹co2钢液成分与温度实时动态预测的方法 | |
CN108004368A (zh) | 智能化自动炼钢方法及装置 | |
CN115927784B (zh) | 一种基于co2动态混合喷吹的转炉炼钢终点控制方法 | |
CN112725557A (zh) | 一种转炉底吹智能控制方法 | |
CN101592650B (zh) | 电炉炼钢炉内钢水碳含量的连续测定方法 | |
CN104884641A (zh) | 铁水的预处理方法 | |
CN113025774A (zh) | 一种转炉吹炼全过程动态控制的方法和装置 | |
CN104152634B (zh) | Aod炉冶炼过程中温度的稳定控制方法 | |
CN108396102A (zh) | 电炉冶炼特钢钢水的方法 | |
CN208517458U (zh) | 一种LF炉动态底吹CO2-Ar精炼装置系统 | |
CN110991772B (zh) | 一种预测转炉终渣粘度模型的高效护炉方法 | |
CN113961865A (zh) | 一种大型转炉精确控制tsc阶段调温剂加入量的方法 | |
CN107153927B (zh) | 一种钢铁生产误工管理方法 | |
CN111575433B (zh) | 一种提升氧气管网压力波动控制工艺的方法 | |
CN113981167A (zh) | 一种基于铁水分级制度的多模式冶炼方法 | |
CN109423533A (zh) | 一种全量铁水转炉冶炼控制方法 | |
CN107502698A (zh) | 一种适用于少渣冶炼的自动化炼钢方法 | |
CN108398967A (zh) | 一种煤气压力调节控制系统及其控制方法 | |
CN215103371U (zh) | 一种高精度智能控制的转炉冶炼执行装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |