[发明专利]一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢过程控制方法及系统

摘要

本发明属于电弧炉炼钢技术领域，提供了一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢过程控制方法，包括将电弧炉冶炼过程分解为多个冶炼阶段的步骤，判断电弧炉冶炼过程中所处冶炼阶段的步骤，以及在每个所述冶炼阶段中分时段调节氧气流量和氧气温度，实现氧气射流氧化能力和冲击搅拌能力独立控制的步骤；氧气流量的调节范围为100‑4000Nm3/h，氧气温度调节范围为25‑500℃。本发明的有益效果为与传统方式相比，氧气射流具有更优异的射流特性，氧气利用率提高2%~5%，脱碳速率加快，脱碳时间缩短1min以上，终渣TFe降低2%以上，钢铁料消耗减少5kg/t以上，具有显著的优化效果和经济效益，应用前景广阔。

主权项

一种电弧炉使用预热式氧枪的炼钢过程控制方法，其特征在于，包括：将电弧炉冶炼过程分解为多个冶炼阶段的步骤，判断电弧炉冶炼过程中所处冶炼阶段的步骤，以及在每个所述冶炼阶段中分时段调节氧气流量和氧气温度，实现氧气射流氧化能力和冲击搅拌能力独立控制的步骤；具体包括以下步骤：步骤一、判断冶炼所处的阶段；从第一批料加入电弧炉开始，炉况判断模块实时判断冶炼所处的阶段：吹氧助熔阶段、造泡沫渣脱磷阶段、快速脱碳阶段或吹炼末期；当判断炼钢过程将进入下一阶段时，将阶段特征信息传输给需求分析模块；所述阶段特征信息包括：炉料结构、冶炼时间、供氧量、熔池温度、电极输入功率、高温成像设备反馈的图像信息；步骤二、计算供氧需求特征指数；需求分析模块依据采集到的阶段特征信息，计算出供氧需求特征指数I：I＝IO×10+II；其中：IO、II分别为氧化性需求指数和冲击性需求指数；吹氧助熔阶段，IO为2‑5，II为4‑5；造泡沫渣脱磷阶段，IO为5‑6，II为4‑5；快速脱碳阶段，IO为7‑9，II为7‑8；吹炼末期，IO为5‑7，II为8‑9；步骤三、计算氧气流量；流量计算模块获取步骤二中的氧化性需求指数IO，根据公式Q＝IO/8×Q0计算得到氧气流量Q，其中Q0为预热式氧枪的设计流量，将计算得到的氧气流量数值传输给供氧执行模块；步骤四、计算氧气温度；温度计算模块获取步骤二中的氧化性需求指数IO和冲击性需求指数II后，根据公式计算得到氧气温度，其中和ω为修正系数，T0为预热式氧枪的设计最高温度；将计算得到的氧气温度传输给供氧执行模块；步骤五、调节氧气流量和氧气温度至计算值；供氧执行模块将步骤三、步骤四中得到的氧气流量和氧气温度数值显示在操作界面上，由操作人员确认执行指令后，供氧执行模块经由现场总线和PLC控制相应阀组及加热元件，对氧气流量和氧气温度进行控制执行；生产过程中，控制系统依据测量仪器反馈回来的数据实时修正控制参数。