技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的控制系統(tǒng)及控制方法，屬于冶金控制
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：：轉(zhuǎn)爐實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)碳氧反應(yīng)平衡理論，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的碳氧積應(yīng)該是一個(gè)較為穩(wěn)定的值，隨著轉(zhuǎn)爐爐齡的增加，碳氧積整體趨勢(shì)是不斷緩慢增大。這是由于在冶煉過(guò)程中轉(zhuǎn)爐爐底厚度上漲，影響了底吹效果，使得碳氧反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件變差，從而使轉(zhuǎn)爐的終點(diǎn)碳氧積增加。但是隨著轉(zhuǎn)爐化爐底操作，底吹效果又有所改善，所以碳氧積又有所減小。因此，碳氧積、轉(zhuǎn)爐爐底厚度與轉(zhuǎn)爐底吹控制之間有著密不可分關(guān)系。利用碳氧積和爐底厚度來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹單支管流量，可以明顯提高轉(zhuǎn)爐底吹效果，在滿足鋼水質(zhì)量要求的同時(shí)，降低底吹氣體消耗。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：:本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的控制系統(tǒng)及控制方法，能自動(dòng)調(diào)節(jié)單支管底吹流量，在轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)情況無(wú)法實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的情況下，能夠有效預(yù)測(cè)爐底情況，從而了解單支管的堵塞情況，無(wú)需人工干預(yù)，達(dá)到自動(dòng)控制底吹流量的目的。上述的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐爐底測(cè)厚儀系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)；所述的轉(zhuǎn)爐爐底測(cè)厚儀系統(tǒng)包括測(cè)量處理模塊和通信模塊；所述測(cè)量處理模塊用于測(cè)量爐底厚度數(shù)據(jù)；所述通信模塊用于與L2控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)厚數(shù)據(jù)通訊；所述的轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)包括PLC底吹現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊、PLC底吹曲線控制調(diào)節(jié)模塊和PLC通信模塊；所述的PLC底吹現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊用于采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)信息上傳L2過(guò)程控制系統(tǒng)；所述的PLC底吹曲線控制調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)增益系數(shù)調(diào)節(jié)底吹支管閥門開(kāi)度；所述的PLC通信模塊用于轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)通信；所述的轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)包括L2數(shù)據(jù)采集模塊、L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊和L2通信模塊；所述的轉(zhuǎn)爐L2數(shù)據(jù)采集模塊用于收集L2的所需相關(guān)數(shù)據(jù)，供L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算增益系數(shù)使用；所述的L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊用于計(jì)算支管氣體設(shè)定增益系數(shù)的值，來(lái)調(diào)節(jié)支管底吹閥門的開(kāi)度；所述的L2通信模塊用于轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。用上述自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的方法，該方法包括如下步驟：（1）測(cè)厚儀測(cè)量處理模塊利用光譜分析測(cè)量爐底厚度相關(guān)數(shù)據(jù)；（2）測(cè)厚儀通訊模塊將測(cè)量爐底厚度相關(guān)數(shù)據(jù)利用通訊模塊傳輸至L2控制系統(tǒng)；（3）PLC底吹現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊采集轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)信息；（4）PLC通信模塊將轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)等信息上傳L2控制系統(tǒng)；（5）L2控制系統(tǒng)根據(jù)PLC通信模塊上傳的數(shù)據(jù)，判定當(dāng)前爐次狀態(tài)，在爐次開(kāi)始和鐵水裝入時(shí)，分別啟動(dòng)L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊；（6）底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊啟動(dòng)時(shí)，首先調(diào)用L2數(shù)據(jù)采集模塊，收集歷史爐次碳氧積、爐齡以及測(cè)厚儀測(cè)量數(shù)據(jù)，然后再啟動(dòng)L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；（7）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，將用于調(diào)節(jié)支管開(kāi)度信息的增益系數(shù)信息，通過(guò)L2通信模塊下發(fā)到轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)；（8）PLC底吹控制調(diào)節(jié)模塊根據(jù)L2通信模塊下發(fā)的增益系數(shù)數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)支管的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度。有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)該方法，能自動(dòng)調(diào)節(jié)單支管底吹流量，在轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)情況無(wú)法實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的情況下，能夠有效預(yù)測(cè)爐底情況，從而了解單支管的堵塞情況，無(wú)需人工干預(yù)，達(dá)到自動(dòng)控制底吹流量的目的。附圖說(shuō)明：圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的控制流程圖。具體實(shí)施方式：自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐爐底測(cè)厚儀系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)；所述的轉(zhuǎn)爐爐底測(cè)厚儀系統(tǒng)包括測(cè)量處理模塊和通信模塊；所述測(cè)量處理模塊用于測(cè)量爐底厚度數(shù)據(jù)；所述通信模塊用于與L2控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)厚數(shù)據(jù)通訊；所述的轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)包括PLC底吹現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊、PLC底吹曲線控制調(diào)節(jié)模塊和PLC通信模塊；所述的PLC底吹現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊用于采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)信息上傳L2過(guò)程控制系統(tǒng)；所述的PLC底吹曲線控制調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)增益系數(shù)調(diào)節(jié)底吹支管閥門開(kāi)度；所述的PLC通信模塊用于轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)通信；所述的轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)包括L2數(shù)據(jù)采集模塊、L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊和L2通信模塊；所述的轉(zhuǎn)爐L2數(shù)據(jù)采集模塊用于收集L2的所需相關(guān)數(shù)據(jù)，供L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算增益系數(shù)使用；所述的L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊用于計(jì)算支管氣體設(shè)定增益系數(shù)的值，來(lái)調(diào)節(jié)支管底吹閥門的開(kāi)度；所述的L2通信模塊用于轉(zhuǎn)爐L2過(guò)程控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。用上述自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐底吹支管流量的方法，該方法包括如下步驟：（1）測(cè)厚儀測(cè)量處理模塊利用光譜分析測(cè)量爐底厚度相關(guān)數(shù)據(jù)；（2）測(cè)厚儀通訊模塊將測(cè)量爐底厚度相關(guān)數(shù)據(jù)利用通訊模塊傳輸至L2控制系統(tǒng)；（3）PLC底吹現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊采集轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)信息；（4）PLC通信模塊將轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)等信息上傳L2控制系統(tǒng)；（5）L2控制系統(tǒng)根據(jù)PLC通信模塊上傳的數(shù)據(jù)，判定當(dāng)前爐次狀態(tài)，在爐次開(kāi)始和鐵水裝入時(shí)，分別啟動(dòng)L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊；（6）底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊啟動(dòng)時(shí)，首先調(diào)用L2數(shù)據(jù)采集模塊，收集歷史爐次碳氧積、爐齡以及測(cè)厚儀測(cè)量數(shù)據(jù)，然后再啟動(dòng)L2底吹增益系數(shù)計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；增益系數(shù)計(jì)算方法：原則：優(yōu)先考慮爐底厚度思路：根據(jù)底吹孔的爐底厚度，結(jié)合轉(zhuǎn)爐碳氧積水平對(duì)每個(gè)底吹支管的流量進(jìn)行修正。底吹厚度上限和下限計(jì)算：轉(zhuǎn)爐底吹厚度標(biāo)準(zhǔn)隨爐齡變化而變化，轉(zhuǎn)爐在實(shí)際維護(hù)過(guò)程中爐底標(biāo)準(zhǔn)如表1所示；但是在底吹流量調(diào)節(jié)時(shí)，如果根據(jù)爐襯維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，每1000爐自動(dòng)獲取標(biāo)準(zhǔn)后，前后標(biāo)準(zhǔn)之間差別大，底吹調(diào)節(jié)出現(xiàn)階躍現(xiàn)象，為了生產(chǎn)過(guò)程底吹流量爐次之間不出現(xiàn)支管調(diào)節(jié)系數(shù)差別大問(wèn)題，采用每100爐爐底厚度標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)一次。因此形成模型根據(jù)爐齡自動(dòng)計(jì)算爐底厚度上下限：爐底厚度上限標(biāo)準(zhǔn)：BTThickMaxStand；爐底厚度上限標(biāo)準(zhǔn)：BTThickMinStand；爐底厚度上限：BTThickMax；爐底厚度下限：BTThickMin；新?tīng)t役爐底厚度下限默認(rèn)值為1300mm，下限默認(rèn)值為1400mm，在底吹參數(shù)維護(hù)畫(huà)面中可維護(hù)，可維護(hù)的范圍為[1200，1500]；每100爐調(diào)整一次，在L2過(guò)程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中始終存儲(chǔ)前100爐時(shí)的厚度上下限，每100爐更新一次。計(jì)算爐底厚度計(jì)算規(guī)則:下限調(diào)整步長(zhǎng)為-8.8mm/100爐，上限步長(zhǎng)為-5mm/100爐。整千爐齡的爐底厚度上下限標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。即：爐底厚度上限：BTThickMax=BTThickMaxStand-5；爐底厚度下限：BTThickMin=BTThickMinStand-8.8；表1表2如果能測(cè)量出對(duì)應(yīng)每個(gè)底吹孔的測(cè)厚數(shù)據(jù)，則根據(jù)對(duì)應(yīng)測(cè)厚數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)增益系數(shù)的參數(shù)P1,當(dāng)前無(wú)法測(cè)出每個(gè)對(duì)應(yīng)的底吹孔厚度情況下，則收集最近5爐測(cè)厚儀爐底最高和爐底最低相關(guān)數(shù)據(jù)，以及爐底厚度上限和下限，用于計(jì)算爐底實(shí)際厚度，并取平均值作為底吹孔的測(cè)厚數(shù)據(jù)。底吹孔實(shí)際測(cè)厚數(shù)據(jù)按表3、表4所示規(guī)則進(jìn)行計(jì)算：表3　爐底厚度差大爐底厚度差小爐次測(cè)量值分別低于爐底上下限標(biāo)準(zhǔn)下限與測(cè)量最大值的平均（1-2）取爐底最低（2-1）爐次測(cè)量值分別高于爐底上下限標(biāo)準(zhǔn)上限與測(cè)量最小值的平均（1-4）取爐底最高（2-2）表4底吹孔爐底實(shí)際厚度：BTThickAct；測(cè)厚儀測(cè)量爐底最高平均值：AvgBTThickHig；測(cè)厚儀測(cè)量爐底最底平均值：AvgBTThickLow；①如果AvgBTThickHig<=BTThickMax，且AvgBTThickLow>=BTThickMin，則：BTThickAct=(m_dAvgBTThickHig+m_dAvgBTThickLow)/2;②如果AvgBTThickHig<=BTThickMax，且AvgBTThickLow<=BTThickMin，同時(shí)AvgBTThickHig-AvgBTThickLow<BTThickMax-BTThickMin,則：BTThickAct=AvgBTThickLow；③如果BTThickHig<=BTThickMax，且BTThickLow<=BTThickMin，同時(shí)AvgBTThickHig-BTThickLow>=BTThickMax-BTThickMin,則：BTThickAct=(AvgBTThickHig+BTThickMin)/2;④AvgBTThickHig>=BTThickMax,且AvgBTThickLow<=BTThickMin，則：BTThickAct=(BTThickMax+BTThickMin)/2;⑤BTThickHig>=BTThickMax,且AvgBTThickLow>=BTThickMin，同時(shí)AvgBTThickHig-AvgBTThickLow<BTThickMax-BTThickMin,則：BTThickAct=AvgBTThickHig;⑥AvgBTThickHig>=CoefBTThickMax，且AvgBTThickLow>=BTThickMin，同時(shí)AvgBTThickHig-AvgBTThickLow>=BTThickMax-BTThickMin,則：BTThickAct=(AvgBTThickLow+BTThickMax)/2;5)根據(jù)差值法計(jì)算增益系數(shù)參數(shù)P1，P1為爐底厚度變化所對(duì)應(yīng)的底吹調(diào)節(jié)系數(shù)。參數(shù)P1計(jì)算所需數(shù)據(jù)如下：爐底厚度上限：BTThickMax；爐底厚度下限：BTThickMin；底吹孔爐底實(shí)際厚度：BTThickAct；增益系數(shù)上限:GainFactorMax；增益系數(shù)下限：GainFactorMin；增益系數(shù)調(diào)節(jié)范圍限定如表5所示碳氧積上限爐襯厚度上限增益系數(shù)上限3511501.8碳氧積下限爐襯厚度下限增益系數(shù)下限208600.7表5P1=(BTThickMax-BTThickMin)/((GainFactorMax-GainFactorMin)*(BTThickAct-BTThickMin))+0.76）收集最近20爐轉(zhuǎn)爐碳氧積數(shù)據(jù)，剔除異常爐次，只取范圍在20~35之間的碳氧積數(shù)據(jù)。7）根據(jù)碳氧積范圍計(jì)算增益系數(shù)參數(shù)P2,P2為轉(zhuǎn)爐碳氧積變化所對(duì)應(yīng)的底吹調(diào)節(jié)系數(shù)，如表6所示。碳氧積P2≤200.720～220.8522～28128～321.232～351.5＞351.8表68）根據(jù)增益系數(shù)參數(shù)P1和P2，計(jì)算底吹支管增益系數(shù)，即增益系數(shù)X=INT(P1*P2*10)/10。(如果現(xiàn)場(chǎng)12個(gè)底吹孔的實(shí)際爐底厚度分別測(cè)出，則分別計(jì)算增益系數(shù)x1、x2、x3…x12)。（7）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，將用于調(diào)節(jié)支管開(kāi)度信息的增益系數(shù)信息，通過(guò)L2通信模塊下發(fā)到轉(zhuǎn)爐底吹PLC控制系統(tǒng)；（8）PLC底吹控制調(diào)節(jié)模塊根據(jù)L2通信模塊下發(fā)的增益系數(shù)數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)支管的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度。現(xiàn)場(chǎng)默認(rèn)的增益系數(shù)為1，表示閥門開(kāi)度為50%；如果計(jì)算的增益系數(shù)為0.8，則開(kāi)度為50%*0.8；如果計(jì)算的增益系數(shù)為1.5，則開(kāi)度為50%*1.5；9.返回步驟1，繼續(xù)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作任何其他形式的限制，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)所作的任何修改或等同變化，仍屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3