專利名稱：一種鋼包自動增氮裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于轉(zhuǎn)爐冶煉含氮鋼種時對鋼包內(nèi)鋼水進行自動控制增氮裝置及其方法。
背景技術(shù)：
含氮鋼種厚板坯的氮含量范圍要求在0.008-0.015%之間，目標(biāo)氮含量為0.012%。目前，國內(nèi)煉鋼廠在生產(chǎn)含氮鋼種的厚板坯時，普遍采取將轉(zhuǎn)爐底吹氬氣臨時手動改為底吹氮氣的方式進行鋼水增氮操作，人工控制氮的含量。雖然上述增氮方法較為簡單，所需控制裝置較少，但從實際生產(chǎn)效果看，卻存在著人為因素影響大，增氮量控制不準(zhǔn)確，從而使氮含量難以滿足含氮鋼種要求的問題，造成改鋼損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在消除上述缺陷，提供一種可自動準(zhǔn)確控制氮的加入量，確保氮含量符合含氮鋼種要求，避免改鋼損失的鋼包自動增氮裝置及方法。為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種鋼包自動增氮裝置，包括氬氣氣源、氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表、流量控制器、工作壓力表及工作流量表，其特征在于，增設(shè)氮氣氣源、氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表、切換閥、管理計算機、過程計算機、PLC及相關(guān)管道；
氮氣氣源經(jīng)由氮氣管道連接氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表和切換閥，切換閥通過氣體管道依次連接流量控制器、工作壓力表、工作流量表及鋼包，管理計算機通過過程計算機連接PLC,連接IS氣氣源、IS氣 穩(wěn)壓包、IS氣總管壓力表的IS氣管道另一端接于氮氣總管壓力表與切換閥之間的氮氣管道上，切換閥、工作壓力表及工作流量表分別與PLC連接。一種應(yīng)用上述鋼包自動增氮裝置的方法，其自動增氮控制過程為:
1、生產(chǎn)含氮鋼種時，管理計算機將包括化驗鋼水氮含量、鋼種目標(biāo)氮含量數(shù)據(jù)的冶煉信息發(fā)送給過程計算機。2、過程計算機根據(jù)冶煉信息計算生成氮氣量目標(biāo)值，并將生成的氮氣量目標(biāo)值發(fā)送給PLC。3、PLC根據(jù)氮氣量目標(biāo)值對切換閥進行控制:當(dāng)?shù)獨饫鄯e量未達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨饫鄯e量達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)。4、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)時，氮氣由氮氣氣源通過氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表和切換閥進入氣體管道，再經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進入鋼包內(nèi)，完成一次增氮過程。5、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)時，氬氣由氬氣氣源通過氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表及氮氣管道進入切換閥，再通過氣體管道經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進入鋼包內(nèi)，完成一次底吹氬氣過程。
本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明可消除人為因素的影響，避免手動增氮的弊端，實現(xiàn)增氮的自動準(zhǔn)確控制，使含氮鋼厚板坯的氮含量精確控制在0.008-0.015%的范圍之內(nèi)，并可根據(jù)需要達到目標(biāo)氮含量的要求，按照0.01%的精度控制厚板產(chǎn)品的氮含量，從而減少改鋼損失，提高鋼種合格率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。


圖1是鋼包自動增氮裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式由圖1可見，本發(fā)明鋼 包自動增氮裝置是在原有氬氣氣源、氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表、流量控制器、工作壓力表、工作流量表、氬氣管道及氣體管道的基礎(chǔ)上，增設(shè)了氮氣氣源、氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表、切換閥、管理計算機、過程計算機、PLC及氮氣管道，并將氬氣管道與氮氣管道連接，實現(xiàn)了氬氣與氮氣的自動轉(zhuǎn)換。其具體連接方式為:新增的氮氣系統(tǒng)的氮氣氣源通過氮氣管道依次連接氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表和切換閥，切換閥通過氣體管道連接流量控制器、工作壓力表、工作流量表及鋼包。管理計算機通過過程計算機連接PLC。氬氣氣源則通過氬氣管道連接氬氣穩(wěn)壓包和IS氣總管壓力表，從IS氣總管壓力表出來的IS氣管道的另一端連接在氮氣總管壓力表與切換閥之間的氮氣管道上。同時，切換閥、工作壓力表及工作流量表分別與PLC連接。本發(fā)明鋼包自動增氮方法的控制過程為:
1、生產(chǎn)含氮鋼種時，管理計算機將包括化驗鋼水氮含量、鋼種目標(biāo)氮含量數(shù)據(jù)的冶煉信息發(fā)送給過程計算機。2、過程計算機根據(jù)冶煉信息計算生成氮氣量目標(biāo)值，并將生成的氮氣量目標(biāo)值發(fā)送給PLC。3、PLC根據(jù)氮氣量目標(biāo)值對切換閥進行控制:當(dāng)?shù)獨饫鄯e量未達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨饫鄯e量達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)。4、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)時，氮氣由氮氣氣源通過氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表和切換閥進入氣體管道，再經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進入鋼包內(nèi)，完成一次增氮過程。5、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)時，氬氣由氬氣氣源通過氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表及氮氣管道進入切換閥，再通過氣體管道經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進入鋼包內(nèi)，完成一次底吹氬氣過程。
權(quán)利要求
1.一種鋼包自動增氮裝置，包括氬氣氣源、氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表、流量控制器、工作壓力表及工作流量表，其特征在于，增設(shè)氮氣氣源、氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表、切換閥、管理計算機、過程計算機、PLC及相關(guān)管道； 氮氣氣源經(jīng)由氮氣管道連接氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表和切換閥，切換閥通過氣體管道依次連接流量控制器、工作壓力表、工作流量表及鋼包，管理計算機通過過程計算機連接PLC,連接IS氣氣源、IS氣穩(wěn)壓包、IS氣總管壓力表的IS氣管道另一端接于氮氣總管壓力表與切換閥之間的氮氣管道上，切換閥、工作壓力表及工作流量表分別與PLC連接。
2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述鋼包自動增氮裝置的方法，其特征在于，自動增氮控制過程為: (1)、生產(chǎn)含氮鋼種時，管理計算機將包括化驗鋼水氮含量、鋼種目標(biāo)氮含量數(shù)據(jù)的冶煉信息發(fā)送給過程計算機； (2)、過程計算機根據(jù)冶煉信息計算生成氮氣量目標(biāo)值，并將生成的氮氣量目標(biāo)值發(fā)送給 PLC ； (3)、PLC根據(jù)氮氣量目標(biāo)值對切換閥進行控制:當(dāng)?shù)獨饫鄯e量未達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨饫鄯e量達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)； (4)、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)時，氮氣由氮氣氣源通過氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表和切換閥進入氣體管道，再經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進入鋼包內(nèi)，完成一次增氮過程； (5)、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)時，氬氣由氬氣氣源通過氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表及氮氣管道進入切換閥，再通過氣體管道經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進入鋼包內(nèi)，完成一次底 吹氬氣過程。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼包自動增氮裝置及方法，在原有底吹氬氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)氮氣氣源、氮氣穩(wěn)壓包、氮氣總管壓力表、切換閥、管理計算機、過程計算機、PLC及相關(guān)管道，將氬氣管道與氮氣管道連接。生產(chǎn)含氮鋼種時，PLC根據(jù)過程計算機提供的氮氣量目標(biāo)值對切換閥進行控制當(dāng)?shù)獨饫鄯e量未達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氮氣開路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨饫鄯e量達到氮氣量目標(biāo)值時，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開路狀態(tài)，實現(xiàn)氬氣與氮氣的自動轉(zhuǎn)換。從而消除手動增氮的弊端，使含氮鋼厚板坯的氮含量精確控制在0.008-0.015%范圍之內(nèi)，并可按照0.01%的精度控制厚板產(chǎn)品的氮含量，減少改鋼損失，提高鋼種合格率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。
文檔編號C21C7/00GK103205531SQ20131009834
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者翟寶鵬, 王明林 申請人:鞍鋼股份有限公司