CN1757758A - 转炉炼钢过程与终点控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炼钢领域，主要涉及转炉炼钢过程与终点的控制。本发明采用炉气分析法，在转炉一文除尘器与二文除尘器之间的烟气管道上安装在位式激光气体分析仪，并在转炉高温烟道端安装烟气温度检测计，在除尘后的冷段管道上安装烟气流量检测计，从而获得包括烟气成分、烟气温度和烟气流量综合信息，该信息进入计算机与转炉其它信息相结合计算出转炉吹炼过程脱碳速度、脱碳量、反应变化曲线、过程中和接近终点时钢水中碳含量，以及结合转炉加入的原料、辅料、吹氧量、炉况、熔池搅拌等信息计算出吹炼中钢水温度；该结果直接反馈于转炉控制计算机，实现生产过程的氧枪枪位控制、吹氧控制、造渣控制吹炼终点提枪控制、底吹控制，转炉炼钢过程与终点的控制。
Description
技术领域：
本发明属于炼钢领域，主要涉及转炉冶炼过程与终点控制。
技术背景：
随着钢铁行业国内国际竞争日益激烈，需要对转炉冶炼过程进行精确控制以提高生产效率、降低生产成本。目前国内外对转炉实现动态控制的比较成熟的措施主要有：副枪法、炉气分析法等。
副枪法是在转炉吹炼接近终点时通过机械向炉内插入测温定碳探头的方法，直接测定钢水温度与碳含量。该方法的优点是可以比较准确地直接获得转炉钢水碳温信息，缺点是只能获得某一时刻的钢水信息，不能获得吹炼过程中的连续信息，这对转炉过程操作控制缺乏连续信息来源，同时由于安装位置和检测成本限制，副枪法主要应用于大型转炉。
炉气分析法转炉控制技术目前已开始应用于转炉控制中。炉气分析转炉控制所采用的技术有以下几种方式：
(1)质谱分析仪法。该方法通过从转炉烟道高温端连续抽取烟气样气，通过过滤净化、除水等处理送入质谱分析仪中分析，获得的结果传入转炉控制计算机中实现对转炉碳温控制。该方法优点是可同时分析多种气体成分，缺点是投资成本高，处理过程中故障率比较高(取样探头易烧损、取样管道与过滤器易堵塞、切换电磁阀易损坏等等)维修量大、总体延时时间长(一般达到15S到20S)。目前奥钢联、达涅利等公司均采用该技术。
(2)目前激光分析仪在转炉烟气检测中的应用。在转炉煤气回收方面出现了在转炉风机侧的管道上采用激光气体分析仪分析烟气中CO、CO2，用于监测和控制转炉煤气回收质量。由于距离比较远，测量点的信息一般比转炉实时情况延时30秒以上，无法用于转炉控制。转炉吹氧时间一般在10到15分钟左右，炉内反应很激烈迅速，对于转炉大生产，要求检测信息尽可能快地反馈到控制计算机，同时故障率小与信息可靠，从而能更好地满足转炉控制要求。
技术内容：
本发明的目的在于提供一套投资少、故障率低、信息延迟时间短的转炉炼钢过程与终点控制系统。
本发明采用炉气分析法对转炉炼钢过程与终点进行控制，本发明在转炉一文除尘器与二文除尘器之间的烟气管道上直接安装在位式激光气体分析仪，并在转炉高温烟道端安装高温温度计和在除尘后的冷段管道上安装在线烟气流量计，从而获得包括烟气成分、高温端烟气温度和烟气流量等烟气综合信息，该类信息进入计算机与转炉其它信息(原料、辅料、吹氧等信息)一起相结合实现对转炉过程与终点的控制。
现结合附图对本发明作详细说明
附图1为本发明转炉炼钢过程与终点控制系统的示意图。
图中，1为转炉，2为加料装置、3为氧枪，4为底吹系统(对于复吹转炉)，5为烟道预热锅炉，6为一文除尘器，7为二文除尘器，8为烟道，9为烟气流量计，10为在线激光分析仪，11为高温烟气温度计，12为可编程控制器，13转炉计算机控制系统，14为激光气体分析仪的发射单元，15为激光气体分析仪的接收单元。
由附图1看出，本发明转炉炼钢过程与终点控制系统由激光气体分析仪10、烟气温度检测计11、烟气流量检测计9、可编程控制器12和转炉计算机控制系统13组成；激光气体分析仪10安置于转炉1一文除尘器6和二文除尘器7之间的烟道管道8上，激光气体分析仪的发射单元14与接收单元15直接安装于烟气管道8的两侧上，烟气温度检测计11安装于转炉1的烟道高温端5中，烟气流量检测计9安装于转炉烟道的低温端8中；激光气体分析仪10、烟气温度检测计11、烟气体流量检测计9分别与可编程控制器12相连，可编程控制器12直接与转炉计算机控制系统13相连，可编程控制器12还分别与转炉的加料装置2、氧枪3、底吹系统4相连。
通过激光气体分析仪10的发射单元14与接收单元15检测激光束能量被烟气气体分子吸收而发生衰减程度，测定烟气中CO、CO2的浓度；为了提高控制精度和效果，并分别通过烟气温度检测计11和烟气流量检测计9测定烟气的温度和流量，将烟气中CO、CO2的浓度与烟气的温度和流量信息通过可编程控制器12，进入转炉计算机控制系统13，形成转炉反应产物烟气综合信息，转炉计算机控制系统13由此计算出转炉吹炼过程脱碳速度、脱碳量、反应变化曲线、过程中和接近终点时钢水中碳含量，以及结合转炉加入的原料(铁水、废钢、生铁)、辅料、吹氧量、炉况和熔池搅拌信息计算出吹炼中钢水温度，通过在线计算结果直接反馈于转炉计算机控制系统13，实现生产过程的氧枪枪位控制、吹氧控制、加料造渣控制、防止炉渣喷溅与返干控制、吹炼终点提枪控制和底吹控制，从而达到对转炉炼钢过程与终点实施控制。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
①本控制系统消除了在高温端由于粉尘量大需要采用旁通插入取样探头抽取炉气进行过滤净化处理带来故障率高等问题。本发明将激光气体分析仪安置于转炉一文除尘和二文除尘装置之间的附近的烟道管道上。在该位置具有利用转炉一文或二文除尘器将转炉烟气绝大部分粉尘除去，从而不需要采用旁通式烟气抽气装置抽取分析样气，简化了系统的装置，大大减少了系统出现故障的几率。
②将激光气体分析仪的发射单元与接收单元直接安装于烟气管道的两侧上，直接在线测定靠近转炉的烟气管道内气体成分，大大提高整个系统烟气信息检测速度。在转炉内产生炉气经过烟罩、预热锅炉管道、一文除尘到达分析点的时间为3-4秒以内，激光气体分析速度为1秒以内，数据传送时间小于1秒，从而延迟总时间为小于5-6秒。采用质谱法一般延迟时间为15-20秒以上。因此，本技术更能快速反映炉内反应状况，提高转炉控制效果，在反馈控制速度方面具有很大的优越性。
Claims (1)
1.一种转炉炼钢过程与终点控制系统，其特征在于
①该系统由激光气体分析仪(10)、烟气温度检测计(11)、烟气流量检测计(9)、可编程控制器(12)和转炉计算机控制系统(13)组成；激光气体分析仪(10)安置于一文除尘器(6)和二文除尘器(7)之间的烟道管道(8)上，激光气体分析仪的发射单元(14)与接收单元(15)直接安装于烟气管道(8)的两侧上，烟气温度检测计(11)安装于转炉(1)的烟道高温端(5)中，烟气流量检测计(9)安装于转炉烟道的低温端(8)中；激光气体分析仪(10)、烟气温度检测计(11)、烟气体流量检测计(9)分别与可编程控制器(12)相连，可编程控制器(12)直接与转炉计算机控制系统(13)相连，可编程控制器(12)还分别与转炉的加料装置(2)、氧枪(3)、底吹系统(4)相连，
②通过激光气体分析仪(10)的发射单元(14)与接收单元(15)直接检测激光束能量被烟气气体分子吸收而发生衰减程度，测定烟气中CO、CO2的浓度；并分别通过烟气温度检测计(11)和烟气流量检测计(9)测定烟气的温度和流量，将烟气中CO、CO2的浓度与烟气的温度和流量信息，通过可编程控制器(12)进入转炉计算机控制系统(13)，形成转炉反应产物烟气综合信息；
③转炉计算机控制系统(13)根据烟气中CO、CO2成分综合信息，计算出转炉吹炼过程的脱碳速度、脱碳量、反应变化曲线、过程中和接近终点时钢水中碳含量，以及结合转炉加入的原料(铁水、废钢、生铁)、辅料、吹氧量、炉况、熔池搅拌等信息计算出吹炼中钢水温度；
④通过在线计算结果直接反馈于转炉控制计算机，实现生产过程的氧枪枪位控制、吹氧控制、加料造渣控制、防止炉渣喷溅与返干控制、吹炼终点提枪控制、底吹控制(对于复吹转炉)等，从而达到对转炉炼钢过程与终点实施控制。
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101463407B (zh) * | 2008-11-22 | 2011-02-02 | 大连理工大学 | 一种转炉炼钢石灰加入量计算方法 |
| CN102344986A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-02-08 | 田陆 | 转炉炼钢终点控制的方法、装置和系统 |
| CN102363825A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-02-29 | 田陆 | 转炉炼钢炉况控制的方法、装置和系统 |
| CN102382937A (zh) * | 2011-08-15 | 2012-03-21 | 北京科技大学 | 一种基于炉气分析的电弧炉冶炼过程控制方法 |
| CN102424884A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-04-25 | 北京金自天正智能控制股份有限公司 | 氧枪事故提升控制系统及其控制方法 |
| CN102791399A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-11-21 | 特诺恩古德菲洛公司 | 转炉喷溅预测和吹氧管优化系统 |
| CN103388042A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-11-13 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 转炉吹炼一氧化碳枪位操作方法 |
| CN103842526A (zh) * | 2011-09-28 | 2014-06-04 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | 用于影响在冶金的容器中的、反应气体的生成的方法和装置 |
| CN104109729A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-22 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种炼钢工艺控制系统与方法 |
| CN107012286A (zh) * | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉冶炼参数监测方法 |
| CN108424992A (zh) * | 2017-02-15 | 2018-08-21 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 氧枪和副枪同侧设置的副枪装置 |
| CN111868268A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-10-30 | 杰富意钢铁株式会社 | 熔融金属成分推断装置、熔融金属成分推断方法和熔融金属的制造方法 |
| CN111944944A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-17 | 西安西矿环保科技有限公司 | 一种转炉煤气风机的煤气回用最大化控制方法及系统 |
| CN112522469A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-19 | 福建三宝钢铁有限公司 | 一种HRB400cE耐腐蚀钢的转炉冶炼工艺 |
| CN113388712A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-14 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种低碳lf炉工艺钢转炉冶炼方法 |
| CN116949238A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-10-27 | 安徽工业大学 | 一种基于温度判定的转炉氧枪吹炼枪位动态控制方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008088A1 (en) * | 1990-10-30 | 1992-05-14 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | Distance measurement in furnaces |
| WO2002001190A2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Murray Thomson | Method and apparatus for improved process control in combustion applications |
-
2005
- 2005-11-17 CN CNB2005101233048A patent/CN1316044C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101463407B (zh) * | 2008-11-22 | 2011-02-02 | 大连理工大学 | 一种转炉炼钢石灰加入量计算方法 |
| CN102791399A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-11-21 | 特诺恩古德菲洛公司 | 转炉喷溅预测和吹氧管优化系统 |
| CN102382937A (zh) * | 2011-08-15 | 2012-03-21 | 北京科技大学 | 一种基于炉气分析的电弧炉冶炼过程控制方法 |
| CN102382937B (zh) * | 2011-08-15 | 2013-08-28 | 北京科技大学 | 一种基于炉气分析的电弧炉冶炼过程控制方法 |
| CN103842526A (zh) * | 2011-09-28 | 2014-06-04 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | 用于影响在冶金的容器中的、反应气体的生成的方法和装置 |
| CN103842526B (zh) * | 2011-09-28 | 2015-11-25 | 西门子Vai金属科技有限责任公司 | 用于影响在冶金的容器中的、反应气体的生成的方法和装置 |
| CN102424884A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-04-25 | 北京金自天正智能控制股份有限公司 | 氧枪事故提升控制系统及其控制方法 |
| CN102424884B (zh) * | 2011-10-19 | 2013-06-12 | 北京金自天正智能控制股份有限公司 | 氧枪事故提升控制系统及其控制方法 |
| CN102344986B (zh) * | 2011-11-11 | 2014-12-03 | 田陆 | 转炉炼钢终点控制的方法、装置和系统 |
| CN102363825A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-02-29 | 田陆 | 转炉炼钢炉况控制的方法、装置和系统 |
| CN102363825B (zh) * | 2011-11-11 | 2014-04-02 | 田陆 | 转炉炼钢炉况控制的方法、装置和系统 |
| CN102344986A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-02-08 | 田陆 | 转炉炼钢终点控制的方法、装置和系统 |
| CN103388042B (zh) * | 2013-07-23 | 2016-05-11 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 转炉吹炼一氧化碳枪位操作方法 |
| CN103388042A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-11-13 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 转炉吹炼一氧化碳枪位操作方法 |
| CN104109729A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-22 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种炼钢工艺控制系统与方法 |
| CN104109729B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-03-09 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种炼钢工艺控制系统与方法 |
| CN107012286A (zh) * | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种转炉冶炼参数监测方法 |
| CN108424992A (zh) * | 2017-02-15 | 2018-08-21 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 氧枪和副枪同侧设置的副枪装置 |
| CN111868268A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-10-30 | 杰富意钢铁株式会社 | 熔融金属成分推断装置、熔融金属成分推断方法和熔融金属的制造方法 |
| CN111944944A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-17 | 西安西矿环保科技有限公司 | 一种转炉煤气风机的煤气回用最大化控制方法及系统 |
| CN112522469A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-19 | 福建三宝钢铁有限公司 | 一种HRB400cE耐腐蚀钢的转炉冶炼工艺 |
| CN112522469B (zh) * | 2020-12-01 | 2022-08-05 | 福建三宝钢铁有限公司 | 一种HRB400cE耐腐蚀钢的转炉冶炼工艺 |
| CN113388712A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-14 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种低碳lf炉工艺钢转炉冶炼方法 |
| CN116949238A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-10-27 | 安徽工业大学 | 一种基于温度判定的转炉氧枪吹炼枪位动态控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1316044C (zh) | 2007-05-16 |
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