[发明专利]转炉在线诊断节能降耗SADS系统

说明书

一种转炉在线诊断节能降耗SADS系统，解决现有转炉炼钢过程中转炉煤气的热量回收率较低，转炉炼钢的能耗高，转炉产生的煤气得不到有效利用的问题。该系统基于多信号来源的工艺分析手段，依托转炉炼钢过程的冶金物理化学模型算法，通过自适应计算和智能化分析，保证了转炉炼钢过程中始终处于转炉煤气回收量和转炉煤气热值处于理想状态，即转炉煤气回收热量最大，并且给出了最优化的转炉炼钢生产工艺节奏，该工艺节奏既保证了炼钢过程的顺利进行，又保证了煤气回收热量最大化。在煤气消耗端用量保持不变的条件下，可以有更多的煤气用于燃气锅炉发电，能够为钢厂创造更大的经济效益。

技术领域

本发明属于冶金自动化技术领域，具体涉及一种能够提高转炉煤气回收热量，降低转炉炼钢能耗，并利用转炉产生的更多煤气去燃气锅炉发电，提升燃气发电的发电量，可对转炉炼钢过程中的工艺进行在线诊断分析，减少部分事故状态发生的转炉在线诊断节能降耗SADS系统。

背景技术

转炉炼钢过程是一个对进入转炉的铁水进行脱碳的过程，最终铁水经过化学反应达到指标，生成合格钢水。在此过程中，转炉煤气作为副产气，从转炉顶部进行间歇性回收。由于回收的转炉煤气本身携带的能量和回收的蒸汽携带的能量，要大于转炉炼钢所投入的能量，所以转炉炼钢是一个负能炼钢的过程。

在保证钢水质量的条件下，转炉煤气的回收量越大，热值越高，则意味着整个转炉炼钢过程的经济性越高。转炉煤气由O₂同铁水中的C、S、P、Si、Mn等元素氧化反应生成的炉气和炉尘组成。转炉冶炼时，O₂通过氧枪，从炉口上方伸入到距铁水面上适当位置，以一定压力进行吹炼，吹炼过程中从转炉炉口喷出的气体即为转炉煤气。转炉煤气主要成分为CO、CO₂、H₂、N₂、微量O₂及氧化物。

转炉煤气产生后需要达到一定的指标和要求才能进行回收，回收的转炉煤气经过除尘后才能进入气柜和煤气消耗端。氧气顶吹转炉炼钢过程中产生的转炉煤气离开转炉后，通过裙罩、活动烟罩及固定烟罩进入汽化冷却烟道。该过程中转炉煤气与空气发生燃烧，燃烧程度与烟罩的结构及控制方式有关，一般用燃烧系数来反映燃烧程度。从汽化冷却烟道出来的转炉煤气经过干式除尘后，烟气的含尘量从70g/Nm³降至10g/Nm³。经过除尘的转炉煤气会进入引风机，根据成分含量是否符合回收标准决定去向，符合回收标准的煤气经过煤气冷却塔降温后进入气柜，不符合要求的煤气直接进入放散塔放散。

然而，现有转炉炼钢过程中转炉煤气的热量回收率较低，转炉炼钢的能耗高。并且，转炉产生的煤气得不到有效的利用，影响钢厂的经济效益；同时，无法实时监控转炉炼钢过程中的事故状态，自动化程度低。故有必要对现有技术的转炉节能降耗和在线诊断方式进行改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种能够提高转炉煤气回收热量，降低转炉炼钢能耗，并利用转炉产生的更多煤气去燃气锅炉发电，提升燃气发电的发电量，可对转炉炼钢过程中的工艺进行在线诊断分析，减少部分事故状态发生的转炉在线诊断节能降耗SADS(Energy-Saving，Analysis，Diagnose，System)系统。

本发明所采用的技术方案是：该转炉在线诊断节能降耗SADS系统包括如下步骤：

步骤一、建立转炉冶炼过程的信号关联性模型，通过与转炉冶炼过程中转炉煤气产生量相关的工艺信号及关联算法，实现转炉中转炉煤气回收量及回收热值的增加；

步骤二、转炉煤气回收量的计算，根据转炉煤气动态回收量计入转炉冶炼过程中的CO、CO₂、O₂的浓度信号，然后接入氧枪开关量信号，即可动态计算转炉煤气的产生量和回收量；