转炉炼钢状态在线综合监测系统开发

发布时间：2020-12-03 07:35

　　钢铁在经济发展中有重要的地位,转炉炼钢是钢铁生产中的一个重要的环节,直接决定了生产钢铁的质量。对转炉炼钢状态实行在线的准确监测一直都是冶金行业一个有待解决的难题。对转炉炼钢状态实行在线综合监测有利于提高出钢质量、降低生产成本、提高冶炼的自动化并达到节能减排的作用,在冶金过程中具有重要意义。然而因为转炉吹炼过程中的高温、发生的复杂的化学反应、加入原材料的不稳定性、吹炼钢种出钢的严格性、吹炼过程中影响因素多等各方面的原因,导致很难有单一方法可以对转炉炼钢状态全过程有良好的监测效果。转炉全过程状态监测主要对转炉中可能出现的问题进行监测以及对炼钢终点的控制和预测。为了对转炉炼钢全过程状态进行有效的监测,本文利用四种监测方法结合,其中氧枪振动和声呐化渣主要监测转炉吹炼过程中因化渣不好而可能出现的影响钢水质量的问题,红外测温和火焰光谱分析主要用于对转炉终点的预测和判定。四种方法相互配合可以对转炉多个因素进行监测,消除单一方法带来的较大误差和影响因素。介绍了采用的四种方法的原理并且设计了针对转炉的监测方案,搭建了红外测温和氧枪振动的监测系统,并对其系统组成、传感器选型、硬件选择、数据采集和通信方式做... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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图１．１氧气顶吹转炉炼钢示意图??转炉炼钢的一个冶炼周期从上一炉出钢完成到本炉出钢、倒渣结束

应以去除钢水中杂质，并通过氧化反应发出的大量热量使铁水升温，同过杂质的??去除和升温使钢水中各元素含量和钢水温度符合出钢要求。氧气顶吹转炉炼钢的??示意图，如图１．１所示Ｗ。??浓烟氧气炉气（ＣＯ，Ｃ〇２）??石灰石等原?ｆ?ｆ?铁水??料?＼?＾?ｙ??＼?〗?＾矿石??Ｙ??图１．１氧气顶吹转炉炼钢示意图??转炉炼钢的一个冶炼周期从上一炉出钢完成到本炉出钢、倒渣结束。整个过??程包括下料、吹炼、终点控制、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等几个阶段［３］，转炉??炼钢操作进程如图１．２所示。氧气顶吹转炉的冶炼周期一般为３０分钟左右，正??常吹炼时间通常为１２￣１８分钟。??２??

定吹炼终点时按钢种所要求的碳含量稍高一些，待测温、．取样后按分析结果与钢??种要求的碳含量差值决定补吹时间。??图１．３和图１．４分别表示了在终点判断后工人进行取样测温和查看钢样的过??程。通过取样可对转炉钢水温度和含碳量进行测定，检测是否符合终点出钢要求，??若符合要求则吹炼结束。如果不符合则还需进行补吹操作，补吹完再继续进行取??样测温。目前大多数中小转炉均是采用人工判断终点取样测温的方法。??转炉吹炼是一个比较复杂的过程，依靠人工经验判断存在较大的误差和不确??定性，并且依赖于工人主观的判断，不同的操作工之间判断和依赖的方法差异较??大，不利于对炼钢状态的控制。命中率低，造成补吹次数增加，降低生产效率，??造成生产成本的提高。且培养一个优秀的操作工人需要的时间久，从各个方面看??人工经验控制都存在着很大的问题，无法满足炼钢自动化的要求。而炼钢主题的??中小转炉普遍使用此方法


本文编号：2896201