【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于lf精煉爐的冶煉方法，屬于冶金工程爐外精煉方法。
技術介紹
1、lf精煉是鋼水處理過程的重要工序，主要任務是冶煉符合條件的合格鋼水。在經濟全球化、市場國際化的大環境下，各國主要鋼鐵企業都認識到自動化技術在企業開展中的重要作用。lf爐精煉環節作為煉鋼-精煉-連鑄流程中的重要部分，以穩定地供應成分合格、低過熱度的合格鋼水為目標，從而快速、穩定地匹配其他各工序，保證設備穩定高效地運行，實現煉鋼至連鑄的平穩生產。
2、2021年3月，鞍鋼鲅魚圈煉鋼部自主開發的“一鍵式”rh精煉投入生產運行，實現了rh一鍵精煉，鋼液循環、自由氧含量調整、脫氧、溫度調整、經濟型合金化等精煉工序所有環節自動控制。鋼水精煉終點成分和溫度的命中達到95％。
3、2021年5月，山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠新區4號lf精煉爐智能化升級改造epc項目正式投用，實現了模型計算及自動加料、鋼包加揭蓋全自動等多項關鍵核心技術突破，成為國內lf精煉爐行業“一鍵式”智慧煉鋼自主研發的首套epc項目。
4、目前煉鋼廠精煉部分環節由操作工人工完成，操作工憑借經驗控制精煉生產，容易產生較大的人為誤差，既增加工作量，又影響質量穩定性，原有精煉合金加料模型和溫度模型無法適應現場實際生產，在現場冶煉過程中無法應用并且精煉冶煉過程隨意性較強，某些階段無法跳躍或共存，相互之間互相影響，生產節奏緊張的情況下系統無法使用，極大的拖延了生產節奏，影響生產效率；隨著生產品種的不斷拓展和產品質量的持續提升，需要提升精煉的自動化水平。
>技術實現思路
1、本專利技術目的是提供一種用于lf精煉爐的冶煉方法，通過lf爐合金加料模型和溫度預報模型，實現對合金原料的自動計算和鋼水溫度的實時預報，通過模型計算的合金加料量和預測溫度值實時傳輸至對應的一級自動化控制系統實現了對鋼水溫度和鋼水成分的自動調節；通過對lf爐精煉過程中鋼水基礎信息和各個過程變量的展示實現了對精煉過程的實時跟蹤與監測；針對不同鋼種，規范化精煉各操作和運行環節，提高精煉各環節控制的精確度，實現自動精煉的目標，有效地解決了
技術介紹
中存在的上述問題。
2、本專利技術的技術方案是：一種用于lf精煉爐的冶煉方法，包含以下步驟：
3、(1)流程設計，搭建過程控制板塊、數據通訊板塊和hmi畫面設計板塊；
4、(2)自動加料模型設計，按照鋼種和精煉各項數據，以及檢化驗數據，計算精煉需要添加的物料量，以保證品種鋼的成分要求，制定成本最低加料方案，設計合金料計算邏輯，控制合金料精準加入；
5、(3)建立溫度模型，進行動態溫度的預計算，在正確適當的時刻將計算數據下發給plc，進行加熱過程中輔料投入溫度補償和鋼包包壁輻射散熱增加控制；
6、(4)建立自動底吹模型，對不同階段進行氬氣控制。
7、所述步驟(1)中，搭建hmi畫面設計板塊包括如下五個方面：
8、(a)計劃里接管爐號，進站座包接好氬氣管鋼車到達精煉位后，在二級畫面上點擊精煉開始后，自動計算所加輔料量，下發給一級破殼及輔料投入指令；
9、(b)破殼后，人工測溫，采集到測溫數據后，計算給電時間，開始化渣，涉及到三個精煉不能同時給電，需要聯網采集三個精煉的給電信息，符合條件方可給電，無法給電時氬氣維持在默認流量；
10、(c)化渣階段結束后進入脫硫階段，若無計算脫硫攪拌時間、流量和計算al重量，采用默認配置數據；
11、(d)脫硫階段結束后，測溫取樣定氧，采集到測溫數據后，進入升溫階段可循環，計算給點時間，開始升溫，涉及到三個精煉不能同時給電，聯網采集三個精煉的給電信息，符合條件方可給電，無法給電時氬氣維持在升溫階段默認流量；
12、(e)成分到達，按照計算自動配料，在給電過程中直接加入，氬氣維持在升溫階段流量，給電結束，氬氣調至攪拌流量執行完攪拌時間后調至默認流量；計算加入物料進行投料，硫不符合要求時，計算脫硫攪拌時長繼續攪拌，攪拌完成后變為合金化階段默認流量；如成分符合，計算鈣處理鈣線長度，如計算不需要鈣線進入軟吹階段。
13、所述步驟(e)中，給電過程中直接加入的配料中不包括增碳劑。
14、所述步驟(2)中，成本最低加料方案通過二級系統中錄入的各種物料的成本價格計算出達到標準卡成分的最低價格的物料進行投料。
15、所述步驟(2)中，設計合金料計算邏輯，通過成分控制結構模型計算程序和求解程序按照不同來源的物料成分以數據庫形式保存，隨時調用。
16、所述步驟(2)中，合金料精準加入通過對合金和芯線吸收率的統計計算，針對不同脫氧方式制定合金和芯線吸收率對應表維護至二級系統中，根據鋼水成分信息計算物料加入量，通過高位料倉自動下料，啟動稱量系統，稱量完畢后，自動啟動運輸皮帶設備進行下料。
17、所述脫氧方式包含硅脫氧和鋁脫氧。
18、所述步驟(3)中，計算鋼包包壁輻射散熱公式如下：
19、
20、其中ρa、ρb、ca、cb、μa和μb分別為兩種不同耐火材料之間的密度、比熱容以及導熱系數。
21、所述步驟(4)中，送電加熱階段，氬氣吹送控制在300～400nl/min；合金化階段，氬氣吹送控制在400～500nl/min；增碳和脫硫階段，氬氣吹送控制在800～900nl/min；喂線階段，氬氣吹送控制在80～100nl/min；軟吹階段，氬氣吹送控制在60～100nl/min。
22、還設有數據通訊接口，進行與mes之間的數據通訊和與plc的通訊，二級系統接收mes生產指令和規范相關信息，并按照mes的指令進行有序作業，完成后上拋生產實績數據到mes；實時讀取plc生產狀態，通過模型計算和后臺邏輯決策，將二級設定下發到plc系統，組織自動精煉生產。
23、還包含生產信息管理，系統進程對所有事件都進行跟蹤記錄，管理爐次生產過程的每一個過程，通過歷史記錄、日志文件和畫面曲線功能復現精煉生產過程。
24、本專利技術的有益效果是：通過lf爐合金加料模型和溫度預報模型，實現對合金原料的自動計算和鋼水溫度的實時預報，通過模型計算的合金加料量和預測溫度值實時傳輸至對應的一級自動化控制系統實現了對鋼水溫度和鋼水成分的自動調節；通過對lf爐精煉過程中鋼水基礎信息和各個過程變量的展示實現了對精煉過程的實時跟蹤與監測；針對不同鋼種，規范化精煉各操作和運行環節，提高精煉各環節控制的精確度，實現自動精煉的目標。
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1.一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于包含以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(1)中，搭建HMI畫面設計板塊包括如下五個方面：
3.根據權利要求2所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(e)中，給電過程中直接加入的配料中不包括增碳劑。
4.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(2)中，成本最低加料方案通過二級系統中錄入的各種物料的成本價格計算出達到標準卡成分的最低價格的物料進行投料。
5.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(2)中，設計合金料計算邏輯，通過成分控制結構模型計算程序和求解程序按照不同來源的物料成分以數據庫形式保存，隨時調用。
6.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(2)中，合金料精準加入通過對合金和芯線吸收率的統計計算，針對不同脫氧方式制定合金和芯線吸收率對應表維護至二級系統中，根據鋼水成分信息計算物料加入量，通過高位料倉自動下
7.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(3)中，計算鋼包包壁輻射散熱公式如下：
8.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(4)中，送電加熱階段，氬氣吹送控制在300～400NL/min；合金化階段，氬氣吹送控制在400～500NL/min；增碳和脫硫階段，氬氣吹送控制在800～900NL/min；喂線階段，氬氣吹送控制在80～100NL/min；軟吹階段，氬氣吹送控制在60～100NL/min。
9.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：還設有數據通訊接口，進行與MES之間的數據通訊和與PLC的通訊，二級系統接收MES生產指令和規范相關信息，并按照MES的指令進行有序作業，完成后上拋生產實績數據到MES；實時讀取PLC生產狀態，通過模型計算和后臺邏輯決策，將二級設定下發到PLC系統，組織自動精煉生產。
10.根據權利要求1所述的一種用于LF精煉爐的冶煉方法，其特征在于：還包含生產信息管理，系統進程對所有事件都進行跟蹤記錄，管理爐次生產過程的每一個過程，通過歷史記錄、日志文件和畫面曲線功能復現精煉生產過程。
...【技術特征摘要】
1.一種用于lf精煉爐的冶煉方法，其特征在于包含以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種用于lf精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(1)中，搭建hmi畫面設計板塊包括如下五個方面：
3.根據權利要求2所述的一種用于lf精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(e)中，給電過程中直接加入的配料中不包括增碳劑。
4.根據權利要求1所述的一種用于lf精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(2)中，成本最低加料方案通過二級系統中錄入的各種物料的成本價格計算出達到標準卡成分的最低價格的物料進行投料。
5.根據權利要求1所述的一種用于lf精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(2)中，設計合金料計算邏輯，通過成分控制結構模型計算程序和求解程序按照不同來源的物料成分以數據庫形式保存，隨時調用。
6.根據權利要求1所述的一種用于lf精煉爐的冶煉方法，其特征在于：所述步驟(2)中，合金料精準加入通過對合金和芯線吸收率的統計計算，針對不同脫氧方式制定合金和芯線吸收率對應表維護至二級系統中，根據鋼水成分信息計算物料加入量，通過高位料倉自動下料，啟動稱量系統，稱量完畢后，自動啟動運輸皮帶設備進行下料；所述脫氧方式包含硅脫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉志遠，么敬文，王重君，王武仙，賈永杏，郭文斌，欒文林，馬春輝，席勝，
申請(專利權)人：唐山中厚板材有限公司，
類型：發明
國別省市：
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