一種rh真空精煉控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種RH真空精煉控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐幾十年的發(fā)展，該種煉鋼法的生產(chǎn)節(jié)奏、鋼的冶煉品種與質(zhì)量等都己基本挖掘到極限。而現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鋼的產(chǎn)量、品種和質(zhì)量等又提出了越來(lái)越高的要求，這就迫使煉鋼工作者尋求新的煉鋼工藝，于是產(chǎn)生了爐外精煉法(即二次冶煉)。爐外精煉是把由煉鋼轉(zhuǎn)爐初煉的鋼水倒入鋼包或?qū)Ｓ萌萜鲀?nèi)進(jìn)一步精煉的一種方法，即把全部冶煉任務(wù)只由轉(zhuǎn)爐完成的一步煉鋼法，轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)爐只承擔(dān)熔化、粗脫碳、去磷、初調(diào)成分及溫度等初煉任務(wù)，然后通過(guò)二次精煉，完成脫氣、脫硫、脫磷、脫碳、合金微調(diào)、溫度調(diào)整等功能的分步煉鋼法，從而大大地縮短了轉(zhuǎn)爐的冶煉周期，提高了鋼的質(zhì)量，并能生產(chǎn)出用一步煉鋼法不能生產(chǎn)的某些鋼種(如超低碳鋼等)。實(shí)現(xiàn)了高效、低耗、優(yōu)質(zhì)和多品種的最佳化生產(chǎn)。爐外精煉法起始于二十世紀(jì)50年代初期，80年代后獲得了迅速發(fā)展。
[0003]RH真空處理是眾多的爐外精煉法中的一種，它是1957年由原西德魯爾(Ruhrstahl)和海拉斯(Heraeus)鋼廠聯(lián)合研制的真空循環(huán)脫氣精煉法，取兩公司名稱的首字母簡(jiǎn)稱而來(lái)。
[0004]RH真空處理的主要任務(wù)是脫氣，并通過(guò)鋼水循環(huán)使得非金屬夾雜物上浮、均勻鋼水成分和溫度，同時(shí)通過(guò)物料添加系統(tǒng)使其具有脫氧、脫碳、脫硫、脫磷、成分微調(diào)等多項(xiàng)冶金功能。RH工藝是與十九世紀(jì)以來(lái)迅猛發(fā)展的煉鋼技術(shù)(特別是轉(zhuǎn)爐煉鋼)密切相關(guān)的一種二次冶金技術(shù)。
[0005]RH真空處理既是轉(zhuǎn)爐充分發(fā)揮效率的可靠保證，又是為連鑄提供優(yōu)質(zhì)鋼水、穩(wěn)定連鑄生產(chǎn)的重要手段，同時(shí)在轉(zhuǎn)爐與連鑄之間起著重要的緩沖作用。
[0006]在RH真空處理裝置中，鋼液的真空脫氣在一個(gè)砌有耐火磚襯的真空室中進(jìn)行。真空室的底部有兩個(gè)用耐火材料制成的可插入鋼液中的插入管，將插入管插入鋼液，對(duì)真空室抽真空形成負(fù)差，在大氣壓力的作用下使鋼液由插入管進(jìn)入真空室。當(dāng)向其中一根插入管(上升管)中通入驅(qū)動(dòng)氣體(惰性氣體Ar)，利用“氣泡栗”的原理就能使鋼包中的鋼液上升，經(jīng)真空室然后在重力的作用下從下降管回流入鋼包而不斷使鋼水產(chǎn)生循環(huán)；同時(shí)，提升氣體的另一個(gè)作用是使鋼水在上升插入管內(nèi)上升的過(guò)程中產(chǎn)生沸騰而大幅增加鋼液與氣相(上升插入管內(nèi)鋼水中的Ar氣泡、真空室內(nèi)的氣體)的接觸面積，由于氣相中H2、N2的分壓極低，溶解于鋼液中的〔H〕、〔N〕便從鋼液中逸出而進(jìn)入氣相。在鋼水循環(huán)的過(guò)程中，非金屬夾雜物由于浮力的作用而上浮，鋼水的成分和溫度場(chǎng)分布得更加均勻，同時(shí)通過(guò)物料添加系統(tǒng)加入脫氧劑、脫硫脫磷劑、合金等使其具有脫氧、脫硫、脫磷，成分微調(diào)等多項(xiàng)冶金功能。
[0007]目前已有的RH真空精煉過(guò)程控制系統(tǒng)全部為半自動(dòng)控制。RH真空的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)由頂槍吹氧PLC系統(tǒng)、真空栗PLC系統(tǒng)和合金配料PLC系統(tǒng)這三套PLC系統(tǒng)共同組成。頂槍吹氧PLC系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制RH頂槍的動(dòng)作和吹氧過(guò)程的開始和結(jié)束，真空栗PLC系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制RH真空栗的啟動(dòng)和停止，合金配料PLC系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制RH真空物料添加的配料、稱重和下料的全過(guò)程。三套PLC系統(tǒng)之間互不關(guān)聯(lián)，均為依靠人工操作獨(dú)立控制。生產(chǎn)開始時(shí)，先由人工依據(jù)鋼種和實(shí)際生產(chǎn)情況分別操作頂槍吹氧PLC系統(tǒng)和真空栗PLC系統(tǒng)開始工作，然后按照鋼水成分?jǐn)?shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算出應(yīng)添加物料的種類和數(shù)量，然后將加料指令下發(fā)到合金配料PLC系統(tǒng)，再由合金配料PLC系統(tǒng)完成物料的添加操作。一旦出現(xiàn)人為計(jì)算錯(cuò)誤或者指令下發(fā)時(shí)指令輸入錯(cuò)誤，則會(huì)導(dǎo)致實(shí)際吹氧或加入物料的數(shù)量出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，進(jìn)而導(dǎo)致鋼水成分產(chǎn)生較大波動(dòng)，嚴(yán)重影響到鋼水產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致鋼水報(bào)廢，造成極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环NRH真空精煉控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的人工依據(jù)鋼種和實(shí)際生產(chǎn)情況控制PLC系統(tǒng)，導(dǎo)致鋼水成分容易產(chǎn)生較大波動(dòng)，進(jìn)而嚴(yán)重影響到鋼水產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致鋼水報(bào)廢，造成極大浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題。
[0009]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环NRH真空精煉控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:
[0010]一級(jí)交換機(jī)、二級(jí)交換機(jī)；
[0011]與所述一級(jí)交換機(jī)連接的RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)、頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)；
[0012]與所述二級(jí)交換機(jī)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、成分檢測(cè)系統(tǒng)，并且，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器還與所述RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)連接；
[0013]所述RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)向所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送所述頂槍吹氧系統(tǒng)、所述真空栗系統(tǒng)、所述合金配料系統(tǒng)采集的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，所述生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過(guò)所述二級(jí)交換機(jī)向所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，所述成分檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)所述二級(jí)交換機(jī)向所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送鋼水的成分化驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0014]所述數(shù)據(jù)服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)二級(jí)交換機(jī)發(fā)送給所述系統(tǒng)服務(wù)器，所述系統(tǒng)服務(wù)器依據(jù)所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后生成控制指令，并將控制指令通過(guò)所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送給所述RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)，再通過(guò)RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)對(duì)頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0015]優(yōu)選地，所述RH真空精煉控制系統(tǒng)還包括與二級(jí)交換機(jī)連接的管理終端，管理終端用于對(duì)所述系統(tǒng)服務(wù)器和所述數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)視和管理。
[0016]優(yōu)選地，所述RH真空精煉控制系統(tǒng)還包括與一級(jí)交換機(jī)連接的操作終端，所述操作終端用于對(duì)RH真空精煉的生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)行監(jiān)控和操作和對(duì)所述控制指令進(jìn)行修正。
[0017]優(yōu)選地，所述RH真空精煉控制系統(tǒng)還包括通過(guò)二級(jí)交換機(jī)與所述系統(tǒng)服務(wù)器連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述系統(tǒng)服務(wù)器通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布。
[0018]優(yōu)選地，所述生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)具體為熔煉號(hào)、訂貨號(hào)、鋼種牌號(hào)。
[0019]優(yōu)選地，所述鋼水的成分?jǐn)?shù)據(jù)具體為所述鋼水的碳含量、氧含量、氮含量、硫含量、磷含量、娃含量、猛含量。
[0020]優(yōu)選地，所述控制指令包括控制所述頂槍吹氧系統(tǒng)下槍啟動(dòng)吹氧、控制所述頂槍吹氧系統(tǒng)升槍停止吹氧、控制所述真空栗系統(tǒng)分級(jí)啟動(dòng)抽真空、控制所述真空栗系統(tǒng)分級(jí)停止抽真空、控制所述合金配料系統(tǒng)稱量并向所述鋼水加入由所述控制指令所指定種類和數(shù)量的合金原料。
[0021]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括所述合金配料系統(tǒng)的料倉(cāng)的狀態(tài)、鋼水重量和真空罐狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述頂槍吹氧系統(tǒng)的頂槍下槍高度、所述頂槍吹氧系統(tǒng)的頂槍的吹氧速率、閥門狀態(tài)和吹氧時(shí)間數(shù)據(jù)；所述真空栗系統(tǒng)的各級(jí)真空栗的狀態(tài)以及真空閥前及閥后壓力大小、滑閥開關(guān)極限狀態(tài)和真空處理計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)；所述鋼水的溫度和生產(chǎn)過(guò)程中的鋼水定碳定氧數(shù)據(jù)。
[0022]本申請(qǐng)有益效果如下:
[0023]本申請(qǐng)的RH真空精煉控制系統(tǒng)通過(guò)RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)采集的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，成分檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送鋼水的成分化驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)服務(wù)器，系統(tǒng)服務(wù)器依據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后生成控制指令，并將控制指令通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送給RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)，再通過(guò)RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)對(duì)頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了 RH真空精煉生產(chǎn)全過(guò)程的全自動(dòng)控制，提高了生產(chǎn)效率，避免了出現(xiàn)人為故障的可能性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的人工依據(jù)鋼種和實(shí)際生產(chǎn)情況控制PLC系統(tǒng)，導(dǎo)致鋼水成分容易產(chǎn)生較大波動(dòng)，進(jìn)而嚴(yán)重影響到鋼水產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致鋼水報(bào)廢，造成極大浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。
[0025]圖1為本申請(qǐng)較佳實(shí)施方式一種RH真空精煉控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種RH真空精煉控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的人工依據(jù)鋼種和實(shí)際生產(chǎn)情況控制PLC系統(tǒng)，導(dǎo)致鋼水成分產(chǎn)生較大波動(dòng)，嚴(yán)重影響到鋼水產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致鋼水報(bào)廢，造成極大浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題。
[0027]本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下:
[0028]—種RH真空精煉控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:
[0029]—級(jí)交換機(jī)、二級(jí)交換機(jī)；
[0030]與所述一級(jí)交換機(jī)連接的RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)、頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)；
[0031]與所述二級(jí)交換機(jī)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、成分檢測(cè)系統(tǒng)，并且，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器還與所述RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)連接；
[0032]所述RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)向所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送所述頂槍吹氧系統(tǒng)、所述真空栗系統(tǒng)、所述合金配料系統(tǒng)采集的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，所述生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過(guò)所述二級(jí)交換機(jī)向所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，所述成分檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)所述二級(jí)交換機(jī)向所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送鋼水的成分化驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0033]所述數(shù)據(jù)服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)二級(jí)交換機(jī)發(fā)送給所述系統(tǒng)服務(wù)器，所述系統(tǒng)服務(wù)器依據(jù)所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后生成控制指令，并將控制指令通過(guò)所述數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送給所述RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)，再通過(guò)RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)對(duì)頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0034]本申請(qǐng)的RH真空精煉控制系統(tǒng)通過(guò)RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)采集的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，成分檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送鋼水的成分化驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)服務(wù)器，系統(tǒng)服務(wù)器依據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后生成控制指令，并將控制指令通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送給RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)，再通過(guò)RH真空過(guò)程控制系統(tǒng)對(duì)頂槍吹氧系統(tǒng)、真空栗系統(tǒng)、合金配料系統(tǒng)進(jìn)行控制