【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煉鋼溫度控制，特別涉及一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法和系統。
技術介紹
1、鋼包作為轉爐、連鑄工序運輸鋼水并進行二次冶金反應的重要容器，其管理和調度對生產的運行優化與節能降耗具有重要作用。lf鋼包精煉爐是鋼鐵生產中主要的爐外精煉設備，實際是電弧爐的一種特殊形式。lf精煉爐采用三根電極進行加熱的，加熱時電極插入渣層中采用埋弧加熱法，這種方法的輻射小，對爐襯有保護作用，加熱的效率也比較高，熱效率好。同時設備簡單，投資費用低，操作靈活和精煉效果好，得到了廣泛的應用與發展。lf爐精煉是爐外精煉的主要方法之一，其作用在于快速造白渣，白渣在lf爐內具有很強的還原性，這是lf爐內良好的還原氣氛和氬氣攪拌，互相作用的結果。lf造渣的目的是脫硫、脫氧、提高合金收得率、去除夾雜，在lf快速而穩定的造出流動性好并有一定乳化性的還原性白渣，是lf脫硫、吸附夾雜及保證鋼水質量所必需的。
2、lf爐提溫是在非氧化性氣氛下利用電弧加熱來提高鋼水溫度，補償處理過程鋼水溫降及造渣、合金化的吸熱，便于形成有利于脫硫、脫氧、去除夾雜的鋼包渣。脫硫反應是一個吸熱反應，提高溫度有利于精煉脫硫反應的進行，通過電極加熱使渣產生較高的溫度，較好地提供了脫硫反應的熱力學條件。但過分提高鋼水爐渣溫度，不利于鋼包包襯使用壽命的提高和電耗成本控制。因此，精準、高效地進行加熱升溫，為下道工序提供溫度合適的鋼水溫度，是lf精煉爐的主要功能之一，也是生產安全順行的重要保障條件。精煉升溫要綜合考慮鋼包壽命及狀況、鋼包底吹透氣性、鋼包周轉情況、轉爐出鋼溫度及鋼包
3、鑒于以上各種溫度影響因素涉及面廣、不穩定因素多，給精煉電極的加熱帶來極大被動。如果加熱時間不夠，溫度達不到目標溫度，還需要二次加熱，給鋼包耐材、電極壽命、鋼水質量及生產節奏都會造成較大影響；反之加熱時間過長，不僅浪費電耗同樣也增加了噸鋼生產成本。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提出了一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法和系統。實現本爐次溫度的精準控制，顯著提高了生產效率、降低了生產成本。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，包括以下步驟：
4、獲取歷史爐次的鋼包數據以及影響鋼水溫度的相關因素，構建歷史爐次數據信息庫；對各條件歷史爐次的加熱升溫值進行預處理推優出爐次的第一升溫加熱參數；根據歷史爐次的鋼水初始溫度、鋼水目標溫度、加熱溫度和加熱過程熱損失進行電力熱平衡計算得到理論的第二加熱升溫參數；將歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據和鋼包內對應鋼水溫度進行關聯分析得到爐次的第三加熱升溫參數；
5、將第一升溫加熱參數、第二加熱升溫參數和第三加熱升溫參數輸入至卷積神經網絡的輸入層，利用卷積神經網絡預測，通過輸出層輸出推薦的第四加熱升溫參數；
6、獲取當前爐次的第五加熱升溫參數，將第四加熱升溫參數與第五加熱升溫參數進行對比得到當前爐次的實際加熱參數，并根據當前爐次的實際加熱參數實現當前爐次溫度的精準控制。
7、進一步的，將第四加熱升溫參數與第五加熱升溫參數進行對比得到當前爐次的實際加熱參數后，還包括根據當前爐次的實際加熱參數得到當前爐次的實際溫度。
8、進一步的，所述根據對比的結果實現當前爐次溫度的精準控制的過程包括：
9、當實際加熱參數大于第四加熱升溫參數時，則通過降低加熱功率以降低加熱速度；
10、當實際加熱參數小于第四加熱升溫參數時，則通過提高加熱功率以提高加熱速度。
11、進一步的，所述影響鋼水溫度的相關因素包括鋼包壽命、鋼包狀態、鋼包底吹透氣性、鋼包周轉情況、轉爐出鋼溫度、鋼包加料情況、出鋼后到lf過程輔助及等待時間、精煉加料及喂線、吹氬及弱攪拌時間、對應爐次的精煉電極加熱升溫參數和處理結束目標溫度。
12、進一步的，所述第一升溫加熱參數包括加熱時間推優值、以及加熱時間推優值對應的電流推優值和電壓推優值；
13、第一升溫加熱參數包括加熱時間理論值，以及加熱時間理論值對應的電流理論值和電壓理論值；
14、所述第三升溫加熱參數包括加熱時間檢測值，以及時間檢測值對應的電流檢測值和電壓檢測值。
15、進一步的，對各條件歷史爐次的加熱升溫值進行預處理推優出爐次的第一升溫加熱參數的過程包括：對各條件歷史爐次的加熱升溫值進行異常清理，剔除異常數據后再線性回歸分析，得到各種條件下幾率最大的對應數據，即第一升溫加熱參數。
16、進一步的，所述根據歷史爐次的鋼水初始溫度、鋼水目標溫度、加熱溫度和加熱過程熱損失進行電力熱平衡計算得到理論的第二加熱升溫參數的過程包括：
17、t初始溫度-t熱損失+t加熱溫度＝t目標溫度；
18、加熱時間理論值＝理論熱量/(功率×效率)；
19、其中，熱量是指需要加熱的電極的理論熱容量；功率為加熱設備的功率；效率為加熱設備的熱效率；
20、電極溫度變化理論值的計算公式為：
21、δt理論＝q理論/(m×c)
22、其中，δt理論為電極溫度變化理論值；q理論為電極吸收或者放出的理論熱量；m為電極的質量；c為電極的比熱容。
23、進一步的，將歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據和鋼包內對應鋼水溫度進行關聯分析得到爐次的第三加熱升溫參數的過程包括：
24、t鋼水＝a×t鋼包+b；
25、其中，t鋼水為鋼包內鋼水溫度；t鋼包為鋼包包體溫度；a為第一經驗系數；b為第一經驗系數；
26、其中，加熱時間檢測值＝檢測熱量/(功率×效率)；
27、電極溫度變化檢測值的計算公式為：
28、δt檢測＝q檢測/(m×c)
29、其中，δt檢測為電極溫度變化檢測值；q檢測為電極吸收或者放出的檢測熱量；m為電極的質量；c為電極的比熱容。
30、進一步的，獲取歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據的過程包括：在鋼包兩側對稱安裝一對高溫紅外熱成像測溫儀，精煉加熱處理時對鋼包包體進行在線實時溫度檢測得到歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據。
31、本專利技術還提出了一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制系統，包括：數據采集模塊、預測模塊和控制模塊；
32、所述數據采集模塊用于獲取歷史爐次的鋼包數據以及影響鋼水溫度的相關因素，構建歷史爐次數據信息庫；對各條件歷史爐次的加熱升溫值進行預處理推優出爐次的第一升溫加熱參數；根據歷史爐次的鋼水初始溫度、鋼水目標溫度、加熱溫度和加熱過程熱損失進行電力熱平衡計算得到理論的第二加熱升溫參數；將歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據和鋼包內對應鋼水溫度進行關聯分析得到爐次的第三加熱升溫參數；
【技術保護點】
1.一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，將第四加熱升溫參數與第五加熱升溫參數進行對比得到當前爐次的實際加熱參數后，還包括根據當前爐次的實際加熱參數得到當前爐次的實際溫度。
3.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述根據對比的結果實現當前爐次溫度的精準控制的過程包括：
4.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述影響鋼水溫度的相關因素包括鋼包壽命、鋼包狀態、鋼包底吹透氣性、鋼包周轉情況、轉爐出鋼溫度、鋼包加料情況、出鋼后到LF過程輔助及等待時間、精煉加料及喂線、吹氬及弱攪拌時間、對應爐次的精煉電極加熱升溫參數和處理結束目標溫度。
5.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述第一升溫加熱參數包括加熱時間推優值、以及加熱時間推優值對應的電流推優值和電壓推優值；
6.根據權利要求5所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，
7.根據權利要求5所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述根據歷史爐次的鋼水初始溫度、鋼水目標溫度、加熱溫度和加熱過程熱損失進行電力熱平衡計算得到理論的第二加熱升溫參數的過程包括：
8.根據權利要求5所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，將歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據和鋼包內對應鋼水溫度進行關聯分析得到爐次的第三加熱升溫參數的過程包括：
9.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，獲取歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據的過程包括：在鋼包兩側對稱安裝一對高溫紅外熱成像測溫儀，精煉加熱處理時對鋼包包體進行在線實時溫度檢測得到歷史爐次的鋼包紅外熱成像檢測數據。
10.一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制系統，其特征在于，包括：數據采集模塊、預測模塊和控制模塊；
...【技術特征摘要】
1.一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，將第四加熱升溫參數與第五加熱升溫參數進行對比得到當前爐次的實際加熱參數后，還包括根據當前爐次的實際加熱參數得到當前爐次的實際溫度。
3.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述根據對比的結果實現當前爐次溫度的精準控制的過程包括：
4.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述影響鋼水溫度的相關因素包括鋼包壽命、鋼包狀態、鋼包底吹透氣性、鋼包周轉情況、轉爐出鋼溫度、鋼包加料情況、出鋼后到lf過程輔助及等待時間、精煉加料及喂線、吹氬及弱攪拌時間、對應爐次的精煉電極加熱升溫參數和處理結束目標溫度。
5.根據權利要求1所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，其特征在于，所述第一升溫加熱參數包括加熱時間推優值、以及加熱時間推優值對應的電流推優值和電壓推優值；
6.根據權利要求5所述的一種鋼包精煉爐的加熱升溫精準控制方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王念欣，高志濱，陳中豪，劉文憑，曾暉，李海峰，欒吉益，陳萬福，董洪壯，袁宇皓，
申請(專利權)人：山東鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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