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[發明專利]一種基于爐氣分析的電弧爐冶煉過程控制方法有效

專利信息
申請號: 201110232756.5 申請日: 2011-08-15
公開(公告)號: CN102382937A 公開(公告)日: 2012-03-21
發明(設計)人: 朱榮;董凱;楊凌志;呂明;畢秀榮;魏鑫燕 申請(專利權)人: 北京科技大學
主分類號: C21C5/52 分類號: C21C5/52
代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296 代理人: 劉淑芬
地址: 100083*** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 分析 電弧爐 冶煉 過程 控制 方法
【權利要求書】:

1.一種基于爐氣分析的電弧爐冶煉過程控制方法,其特征在于:具體包括以下步驟:

步驟1:在電弧爐第四孔處爐氣溫度測量儀(5)和水冷取樣器(2),在煙道上安裝爐氣流量計(9),所述水冷取樣計(2)通過煙氣冷卻裝置(3)、煙氣凈化裝置(4)和輸氣管道與氣體分析儀(1)連接;所述爐氣溫度測量儀(5)、氣體分析儀(1)和所述爐氣流量計(9)與PLC(6)連接,PLC(6)與上位機(8)連接,主程序初始化,加載數據存儲數據庫(7);

步驟2:所述主程序對電弧爐冶煉全程進行爐氣成分溫度流量數據分析采集,結合電弧爐供電系統、電弧爐供氧系統運行參數,在數據的基礎上計算電弧爐內鋼水的成分和溫度,具體包括以下步驟:

(2.1)電弧爐冶煉開始前,對電弧爐內的所有原料的初始狀態進行計算,獲得電弧爐爐體內所有原料中C、Si、Mn、P、S和Fe元素的總質量和總物理熱量;

(2.2)電弧爐冶煉過程中,由電弧爐爐氣成分數據和電弧爐爐氣流量數據計算電弧爐瞬時脫碳速度,將脫碳速度對時間積分,獲得電弧爐的脫碳總量,進而預測電弧爐內剩余C元素含量;

(2.3)電弧爐冶煉過程中,由電弧爐爐氣成分數據和電弧爐爐氣流量數據計算電弧爐內瞬時脫碳放熱速度;由電弧爐爐氣流量數據和電弧爐爐氣溫度數據計算電弧爐瞬時熱損失速度;根據步驟2.1得到電弧爐爐體內所有原料中Si、Mn、P、S和Fe元素計算電弧爐其他化學反應放熱速度;將瞬時脫碳放熱速度加其他化學反應放熱速度減瞬時熱損失數據并對時間積分,獲得電弧爐的能量收入總量,進而計算電弧爐內鋼水的溫度,并把得到的數據存儲到所述數據庫(7)中;

步驟3.所述主程序從所述數據庫中提取相應的數據,根據如下控制策略通過所述上位機(8)動態調節供電供氧強度,爐內鋼水脫碳和鋼水升溫協調進行調節控制,具體如下:

(1)當電弧爐升溫比例與電弧爐脫碳比例都高于電弧爐冶煉時間比例時,控制電弧爐降低供氧流量10~100Nm3/h,

(2)當電弧爐升溫比例與電弧爐脫碳比例都低于電弧爐冶煉時間比例時,控制電弧爐提高供氧流量10~100Nm3/h,

(3)當電弧爐升溫比例高于電弧爐冶煉時間比例,而電弧爐脫碳比例低于電弧爐冶煉時間比例時,控制電弧爐降低供電強度20~100kVA,提高供氧流量10~100Nm3/h,

(4)當電弧爐升溫比例低于電弧爐冶煉時間比例,而與電弧爐脫碳比例高于電弧爐冶煉時間比例時,控制電弧爐提高供電強度20~100kVA,降低供氧流量10~100Nm3/h,

(5)當電弧爐升溫比例與電弧爐脫碳比例都電弧爐冶煉時間比例一致時,不進行調節;

步驟4.通過上述步驟調節控制后,間隔10~100秒,主程序返回到步驟2繼續進行采集。

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