精煉爐鋼包底吹氬控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于煉鋼精煉爐鋼包底吹氣體系統(tǒng)，特別是一種精煉爐鋼包底吹氬控制裝置。
【背景技術】
[0002]在鋼廠煉鋼生產(chǎn)中，尤其是LF精煉爐冶煉過程中，進行吹氬攪拌均勻鋼水成分和溫度，造渣脫硫以及脫除鋼液中的氣體和非金屬夾雜物，對鋼液進行合金微調(diào)，提高鋼液質(zhì)量，從而對連鑄提供更加潔凈的鋼液，提高鋼水澆注性能。目前，基本采用底吹方式進行吹氬，即在鋼包底部安裝供氣管路，氬氣通過鋼包底部的透氣磚進入鋼液，底吹比頂吹方式效果更好。然而，常常會出現(xiàn)鋼包的底吹不通、漏氣、堵塞、氬氣倒流、事故狀態(tài)無法切換等情況和現(xiàn)象，導致吹成率低，在品種鋼生產(chǎn)時導致成分不合格，溫度不均勻，鋼水不純潔等，影響鋼廠的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]傳統(tǒng)的手動或半自動控制技術具有結構簡單、響應速度慢、控制精度不高等缺點，很難實現(xiàn)對氬氣吹入量精確的控制。常規(guī)LF鋼包精煉爐底吹氬系統(tǒng)主要采用了流量計和氣動薄膜閥可調(diào)節(jié)回路，氣動薄膜閥很難實現(xiàn)大范圍的高精度的流量調(diào)節(jié)。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同的工況，吹氬量需要進行實時大范圍調(diào)節(jié)，尤其在小流量調(diào)節(jié)時，由于啟動薄膜閥的精確性和穩(wěn)定性差，輸出的氬氣流量時大時小，在LF爐整個控制過程中鋼水的攪拌狀態(tài)不穩(wěn)定，液面處于忽大忽小的狀態(tài)，導致石墨電極消耗、鋼包渣線、透氣磚及座磚等耐材的消耗增加；在液面不穩(wěn)定的情況下，電極電流開關處于頻繁動作狀態(tài)，既增加了電能消耗，也增加了故障幾率；同時導致在冶煉過程導致埋弧不好，鋼水增碳較多；在冶煉過程中，延長了冶煉周期，增加了電極消耗和氬氣消耗。現(xiàn)有的控制系統(tǒng)可操作性和精確度一定程度上滿足不了生產(chǎn)的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以提高氬氣流量精確度和系統(tǒng)可操作性的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，包括監(jiān)控機、控制柜、至少兩個配氣柜、鋼包、操作箱，其特征在于:所述監(jiān)控機和控制柜安裝在中控室內(nèi)，所述配氣柜安裝在現(xiàn)場，所述操作箱安裝在現(xiàn)場，所述鋼包設置在LF精煉爐軟吹位和吹煉位，所述配氣柜內(nèi)設置PLC遠程站。
[0006]進一步的是，所述控制系統(tǒng)包括軟吹位和吹煉位，所述兩個工位均設置有帶有觸摸屏的現(xiàn)場就地操作箱。
[0007]進一步的是，每個鋼包分兩路氣體管路進行底吹。
[0008]進一步的是，所述配氣柜內(nèi)設置有儲氣罐。
[0009]進一步的是，配氣柜內(nèi)調(diào)節(jié)閥組后設置有穩(wěn)流包。
[0010]進一步的是，配氣柜內(nèi)流量計后設置電磁閥。
[0011]本實用新型的有益效果是:本裝置共有兩套配氣柜，兩路底吹管線，分別獨立控制，互不干擾，分別向兩個工位鋼包兩路底吹磚供氣，采用兩路分別控制的方法，可保證兩個工位底吹位置的相互獨立。為了吹煉效率更高，每個工位的底吹管路，又分為控制相同的兩路氬氣進行底吹，故而每個鋼包配有相同控制的兩路氬氣。另外，兩個工位均具有正常流量攪拌、旁路攪拌及高壓氬氣攪拌、事故攪拌功能，并可在底吹過程中對每個管路進行氣體的進口壓力、管路流量、出口流量及出口壓力進行監(jiān)控，以達到最佳底吹攪拌效果。本實用新型尤其適用于煉鋼精煉爐鋼包底吹氣工藝中。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的連接結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的配氣管路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0015]如圖1、圖2所示的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，包括監(jiān)控機、控制柜、至少兩個配氣柜、鋼包、操作箱，所述監(jiān)控機和控制柜安裝在中控室內(nèi)，所述配氣柜安裝在現(xiàn)場，所述操作箱安裝在現(xiàn)場，所述鋼包設置在LF精煉爐軟吹位和吹煉位，所述配氣柜內(nèi)設置PLC遠程站。
[0016]在實際生產(chǎn)中，本實用新型的工藝流程由于各公司煉鋼廠鋼包大小不同，所以各個階段的底吹時間和底吹氬量各不相同，但是底吹氬氣流程大同小異，基本上分為4個階段，一個事故模式F，分別為:軟吹模式A ;正常模式B ;強吹模式C ;旁吹模式D。工藝流程為:鋼包開至吹煉位一包蓋下降，測溫、加料，開始旁吹模式D—電極通電化渣、脫氧，正常模式B—攪拌，強吹模式C一取樣、測溫，軟吹模式A—攪拌，旁吹模式D—鋼包車開出軟吹位，軟吹模式A—鋼包車開至吹煉位。另外，對于本申請而言，控制柜內(nèi)優(yōu)選S7-300PLC與監(jiān)控機、配氣柜內(nèi)的PLC遠程站、操作箱內(nèi)的觸摸屏通過MPI電纜連接進行實時數(shù)據(jù)通訊。
[0017]一般的，為了保證工藝質(zhì)量，控制系統(tǒng)包括軟吹位和吹煉位，所述兩個工位均設置有帶有觸摸屏的現(xiàn)場就地操作箱，在這兩個工位，都需要進行氬氣底吹，所以設置兩套配氣柜，只是根據(jù)工藝要求，軟吹位和吹煉位的氬氣量不同，可在控制系統(tǒng)里進行分別設置。由于本控制系統(tǒng)共有兩套配氣柜，兩路底吹管線，分別獨立控制，互不干擾，分別向兩個工位鋼包兩路底吹磚供氣，采用兩路分別控制的方法，可保證兩個工位底吹位置的相互獨立。
[0018]為了吹煉效率更高，每個工位的底吹管路，又分為控制相同的兩路氬氣進行底吹，也就是說，每個鋼包配有相同控制的兩路氬氣。兩個工位均具有正常流量攪拌、旁路攪拌及高壓氬氣攪拌、事故攪拌功能，并可在底吹過程中對每個管路進行氣體的進口壓力、管路流量、出口流量及出口壓力進行監(jiān)控，以達到最佳底吹攪拌效果。
[0019]如圖2所示，經(jīng)由車間提供的氬氣源通過總閥門球閥控制，通過氣體過濾器過濾清潔，分三路氣體管路，其中上下兩路為事故狀態(tài)時，由自動控制切換到手動控制對鋼包進行氬氣底吹；正常流量攪拌、旁路攪拌及高壓氬氣攪拌都通過選擇調(diào)節(jié)閥組的組合來實現(xiàn)所需設定流量大小，從而實現(xiàn)其各種功能。中間氣體管路為正常冶煉時，正常流量攪拌，設定減壓閥達到所需壓力，再通過氣體儲氣罐進行穩(wěn)壓，在穩(wěn)壓罐上設置壓力傳感器進行壓力檢測，從穩(wěn)壓罐后分為相同的兩路氣體管路，分別為正常流量攪拌和旁路攪拌，其工作原理和控制原理相同。在調(diào)節(jié)閥組中加裝壓力傳感器，壓力檢測和反饋，調(diào)節(jié)閥組為安裝在孔板板上的7個的電磁閥構成，采用脈沖編碼技術(PCM)控制一組調(diào)節(jié)閥組的開關組合來控制不同通徑的孔板，從而實現(xiàn)所需流量輸出。穩(wěn)流包為氬氣流量穩(wěn)定提供支持，止回閥為了防止氬氣倒流，壓力傳感器和壓力表顯示和反饋出口壓力，流量計為顯示和反饋出口流量，實現(xiàn)PID閉環(huán)控制，電磁閥控制放散閥對于吹煉結束后，在管路中的殘余氬氣進行放散。
[0020]為了方便現(xiàn)場操作人員實時監(jiān)控和操作，在現(xiàn)場兩個工位分別設置了帶觸摸屏的操作箱，根據(jù)觸摸屏顯示的監(jiān)控情況，可選擇現(xiàn)場就地操作。遠程監(jiān)控和操作可在中控室的監(jiān)控機上完成。
[0021]吹氣攪拌結束后，為了防止鋼水倒流進入透氣磚狹縫，影響透氣磚壽命和吹氣攪拌成功率，在PLC程序里設置延時脈沖信號，在20s時間段內(nèi)，氬氣流量在當前流量基礎上，逐漸減小到0，防止鋼水倒流。
[0022]本控制系統(tǒng)相對常規(guī)吹氬系統(tǒng)，操作簡便，提高鋼水質(zhì)量，提高了電極調(diào)節(jié)的平穩(wěn)性，降低氬氣、電極等消耗，縮短冶煉時間、消除鋼液中各種雜質(zhì)、調(diào)整各種化學成分、控制爐溫等環(huán)節(jié)，都有重要作用。另外，系統(tǒng)設計時考慮到了現(xiàn)場在安全性、方便性方面的要求，也進行了各種故障的處理，從而確保了整個系統(tǒng)能安全、穩(wěn)定地運行。
【主權項】
1.精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，包括監(jiān)控機、控制柜、至少兩個配氣柜、鋼包、操作箱，其特征在于:所述監(jiān)控機和控制柜安裝在中控室內(nèi)，所述配氣柜安裝在現(xiàn)場，所述操作箱安裝在現(xiàn)場，所述鋼包設置在LF精煉爐軟吹位和吹煉位，所述配氣柜內(nèi)設置PLC遠程站。2.如權利要求1所述的煉爐鋼包底吹氬控制裝置，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括軟吹位和吹煉位，所述兩個工位均設置有帶有觸摸屏的現(xiàn)場就地操作箱。3.如權利要求1所述的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，其特征在于:每個鋼包分兩路氣體管路進行底吹。4.如權利要求1、2或3所述的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，其特征在于:所述配氣柜內(nèi)設置有儲氣罐。5.如權利要求1、2或3所述的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，其特征在于:配氣柜內(nèi)調(diào)節(jié)閥組后設置有穩(wěn)流包。6.如權利要求1、2或3所述的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，其特征在于:配氣柜內(nèi)流量計后設置電磁閥。
【專利摘要】本實用新型屬于煉鋼精煉爐鋼包底吹氣體系統(tǒng)，特別是一種精煉爐鋼包底吹氬控制裝置。本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以提高氬氣流量精確度和系統(tǒng)可操作性的精煉爐鋼包底吹氬控制裝置，包括監(jiān)控機、控制柜、至少兩個配氣柜、鋼包、操作箱，其特征在于：所述監(jiān)控機和控制柜安裝在中控室內(nèi)，所述配氣柜安裝在現(xiàn)場，所述操作箱安裝在現(xiàn)場，所述鋼包設置在LF精煉爐軟吹位和吹煉位，所述配氣柜內(nèi)設置PLC遠程站。本裝置共有兩套配氣柜，兩路底吹管線,分別獨立控制,互不干擾，分別向兩個工位鋼包兩路底吹磚供氣,采用兩路分別控制的方法,可保證兩個工位底吹位置的相互獨立。本實用新型尤其適用于煉鋼精煉爐鋼包底吹氣工藝中。
【IPC分類】C21C7/072
【公開號】CN204958970
【申請?zhí)枴緾N201520744251
【發(fā)明人】李德倉, 向花亮, 趙利文, 李漁, 強勇, 劉家勇
【申請人】四川金廣實業(yè)（集團）股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月24日