本申請涉及冶金行業(yè)自動化控制，具體涉及一種鋼包吹氬過程中的自動控制方法。

背景技術(shù)：

1、鋼包底吹氬是保障鋼水質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一，通過向鋼包底部或頂部吹入氬氣，使鋼水沸騰，從而達(dá)到均勻鋼液化學(xué)成分和溫度、加快化學(xué)反應(yīng)、去除有害氣體和夾雜物、凈化鋼液等目的。通過控制吹氬的壓力和時間，可以實(shí)現(xiàn)對鋼液的精確控制。鋼包吹氬處理廣泛應(yīng)用于各種鋼鐵生產(chǎn)過程中，特別是在需要去除有害氣體和夾雜物的場合。通過吹氬處理，可以有效提高鋼的質(zhì)量和純凈度，滿足高標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)需求。鋼包吹氬過程中如果氬氣量、吹氬時間與冷料的加入量控制不當(dāng)，不僅會出現(xiàn)鋼水卷渣、夾雜物上浮去除不充分等情況惡化鋼水質(zhì)量。

2、傳統(tǒng)技術(shù)中，煉鋼廠一直通過人工經(jīng)驗來控制、調(diào)節(jié)鋼包底吹氬氣量、吹氣時間和冷料的投入量，但由于人工經(jīng)驗參差不齊，對無論是氣量還是冷料的加入量控制也不精準(zhǔn)，沒有標(biāo)準(zhǔn)定值，偶爾會造成鋼水溫度不均勻、鋼液成分偏析等鋼水質(zhì)量問題。且原吹氬過程中為采集鋼水成分和溫度皆為人工手動操作，吹氬點(diǎn)與鋼包較近，環(huán)境惡劣，吹氬操作的員工存在安全風(fēng)險。中國專利cn112410510b公開了一種鋼包自動吹氬的方法及系統(tǒng)，提供的鋼包自動吹氬的方法，實(shí)現(xiàn)了從開始出鋼到鋼包上連鑄機(jī)前的全過程自動吹氬，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提升了自動吹氬作業(yè)的安全性。中國專利cn104073588b公開了一種轉(zhuǎn)爐鋼包底吹氬自動控制方法，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐鋼包底吹氬的全自動控制，減輕操作工勞動強(qiáng)度，規(guī)范底吹氬操作，提高氬氣攪拌鋼水的質(zhì)量。

3、上述吹氬自動控制方法實(shí)現(xiàn)了鋼包吹氬的自動化，著重點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)精確的吹氬參數(shù)以提高鋼包吹氬的效果。但是，金屬冶煉中轉(zhuǎn)爐中的鋼包后續(xù)存在進(jìn)入精煉爐和不需要進(jìn)行精煉的情況，不同情況的吹氬方式也是存在不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請為了解決上述技術(shù)問題，提出了如下技術(shù)方案：

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種鋼包吹氬過程中的自動控制方法，包括：

3、確定不同鋼種冶煉對應(yīng)的不同吹氬過程中的流量、壓力和時間設(shè)定值；

4、在鋼包車到達(dá)吹氬位后，根據(jù)選定的吹氬模式依次按照設(shè)定的壓力、流量和設(shè)定時間進(jìn)行一次吹氬作業(yè)；

5、保持吹氬作業(yè)至測溫階段時給機(jī)器人發(fā)出信號，機(jī)器人夾持測溫棒下伸至鋼包內(nèi)測溫，測溫完成傳輸測溫數(shù)據(jù)至plc等待下一次測溫指令；

6、接收到測溫數(shù)據(jù)后，根據(jù)測溫數(shù)值plc自動找尋對應(yīng)溫度區(qū)間對應(yīng)的冷料下料數(shù)值，給爐后振動給料機(jī)發(fā)送啟振命令，當(dāng)?shù)竭_(dá)下料截止值時，發(fā)送停振信號；

7、在接收到振動給料機(jī)停振信號后，吹氬轉(zhuǎn)入大氬氣攪拌模式，按設(shè)定時間進(jìn)行吹相應(yīng)設(shè)定氬氣量；

8、最后根據(jù)大氬氣攪拌模式處理后的鋼包后續(xù)處理模式進(jìn)行不同的測溫和后續(xù)吹氬處理。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述鋼包在大氬氣攪拌模式處理后根據(jù)鋼包是否進(jìn)行精煉，處理模式包括：低鐵耗進(jìn)精煉模式、淺處理模式和吹氬直上模式，其中：進(jìn)入所述低鐵耗進(jìn)精煉模式的鋼包進(jìn)入精煉爐精煉，進(jìn)入所述淺處理模式的鋼包根據(jù)生產(chǎn)需求確定是否進(jìn)入精煉爐精煉，進(jìn)入所述吹氬直上模式的鋼包不在進(jìn)入精煉爐精煉。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如果鋼包在大氬氣攪拌模式處理后進(jìn)入低鐵耗進(jìn)精煉模式，接收到振動給料機(jī)停振信號后，鋼包車發(fā)出前進(jìn)至加揭蓋位信號，當(dāng)?shù)轿缓?，吹氬流量、壓力全部自動設(shè)為0，吹氬自動過程結(jié)束。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如果鋼包在大氬氣攪拌模式處理后進(jìn)入淺處理模式和吹氬直上模式，在大氬氣攪拌模式計時結(jié)束后，控制機(jī)器人進(jìn)行二次測溫一次取樣工作，吹氬轉(zhuǎn)為測溫取樣模式檢驗完成后，化驗結(jié)果自動上傳至控制中心，用于對下一爐鋼水的成分配比進(jìn)行優(yōu)化。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，二次測溫一次取樣取樣結(jié)束后，如果鋼包進(jìn)入淺處理模式，鋼包車發(fā)出前進(jìn)至加揭蓋位信號，當(dāng)?shù)轿缓蟠禋辶髁?、壓力全部自動設(shè)為0，吹氬自動過程結(jié)束。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，二次測溫取樣取樣結(jié)束后，如果鋼包進(jìn)入吹氬直上模式，則需要根據(jù)化驗結(jié)果進(jìn)行二次加料調(diào)節(jié)鋼水成分，控制機(jī)器人進(jìn)行三次測溫二次取樣工作，然后鋼包車發(fā)出前進(jìn)至加揭蓋位信號，當(dāng)?shù)轿缓蟠禋辶髁?、壓力全部自動設(shè)為0，吹氬自動過程結(jié)束。

14、在本申請實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，研究三種吹氬模式：低鐵耗進(jìn)精煉模式、淺處理模式和吹氬直上模式，基于plc控制氬氣的流量、壓力、吹氬時間、鋼包車的行走、爐后冷料的振動給料機(jī)和測溫取樣的機(jī)器人控制實(shí)現(xiàn)了一整套鋼包自動吹氬控制，實(shí)現(xiàn)滿足不同生產(chǎn)要求的吹氬控制模式，實(shí)現(xiàn)了不同模式下鋼包溫度的穩(wěn)定和鋼水混合充分，提高了鋼包不通過處理模式下的氬氣攪拌鋼水的質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種鋼包吹氬過程中的自動控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包吹氬過程中的自動控制方法，其特征在于，所述鋼包在大氬氣攪拌模式處理后根據(jù)鋼包是否進(jìn)行精煉，處理模式包括：低鐵耗進(jìn)精煉模式、淺處理模式和吹氬直上模式，其中：進(jìn)入所述低鐵耗進(jìn)精煉模式的鋼包進(jìn)入精煉爐精煉，進(jìn)入所述淺處理模式的鋼包根據(jù)生產(chǎn)需求確定是否進(jìn)入精煉爐精煉，進(jìn)入所述吹氬直上模式的鋼包不在進(jìn)入精煉爐精煉。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼包吹氬過程中的自動控制方法，其特征在于，如果鋼包在大氬氣攪拌模式處理后進(jìn)入低鐵耗進(jìn)精煉模式，接收到振動給料機(jī)停振信號后，鋼包車發(fā)出前進(jìn)至加揭蓋位信號，當(dāng)?shù)轿缓?，吹氬流量、壓力全部自動設(shè)為0，吹氬自動過程結(jié)束。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼包吹氬過程中的自動控制方法，其特征在于，如果鋼包在大氬氣攪拌模式處理后進(jìn)入淺處理模式和吹氬直上模式，在大氬氣攪拌模式計時結(jié)束后，控制機(jī)器人進(jìn)行二次測溫一次取樣工作，吹氬轉(zhuǎn)為測溫取樣模式檢驗完成后，化驗結(jié)果自動上傳至控制中心，用于對下一爐鋼水的成分配比進(jìn)行優(yōu)化。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼包吹氬過程中的自動控制方法，其特征在于，二次測溫一次取樣取樣結(jié)束后，如果鋼包進(jìn)入淺處理模式，鋼包車發(fā)出前進(jìn)至加揭蓋位信號，當(dāng)?shù)轿缓蟠禋辶髁?、壓力全部自動設(shè)為0，吹氬自動過程結(jié)束。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼包吹氬過程中的自動控制方法，其特征在于，二次測溫取樣取樣結(jié)束后，如果鋼包進(jìn)入吹氬直上模式，則需要根據(jù)化驗結(jié)果進(jìn)行二次加料調(diào)節(jié)鋼水成分，控制機(jī)器人進(jìn)行三次測溫二次取樣工作，然后鋼包車發(fā)出前進(jìn)至加揭蓋位信號，當(dāng)?shù)轿缓蟠禋辶髁俊毫θ孔詣釉O(shè)為0，吹氬自動過程結(jié)束。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種鋼包吹氬過程中的自動控制方法，涉及冶金行業(yè)自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，研究三種吹氬模式：低鐵耗進(jìn)精煉模式、淺處理模式和吹氬直上模式，基于PLC控制氬氣的流量、壓力、吹氬時間、鋼包車的行走、爐后冷料的振動給料機(jī)和測溫取樣的機(jī)器人控制實(shí)現(xiàn)了一整套鋼包自動吹氬控制，實(shí)現(xiàn)滿足不同生產(chǎn)要求的吹氬控制模式，實(shí)現(xiàn)了不同模式下鋼包溫度的穩(wěn)定和鋼水混合充分，提高了鋼包不通過處理模式下的氬氣攪拌鋼水的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：侯興蓉,龐正宜,李杰,董躍華,郭依林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：萊蕪鋼鐵集團(tuán)電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/12