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1、(10)申请公布号 CN 102978338 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102978338 A *CN102978338A* (21)申请号 201210488115.0 (22)申请日 2012.11.26 C21C 7/04(2006.01) (71)申请人 北京首钢自动化信息技术有限公司 地址 100041 北京市石景山区石门路一号 (72)发明人 刘丹妹 沈会良 杨伟强 娄作旭 廖慧 李海森 高雷 蒋学军 邱成国 王伟 (74)专利代理机构 北京华谊知识产权代理有限 公司 11207 代理人 刘月娥 (54) 发明名称 一种 CAS-OB 的自动控制方法 (5。
2、7) 摘要 一种CAS-OB的自动控制方法， 属于CAS-OB精 炼工艺自动控制技术领域。 采用二级控制软件， 将 升温过程的下罩控制过程、 加料过程的下罩控制 过程进行规范化， 通过二级控制软件与一级自动 化控制系统数据通讯， 实现下罩的自动控制 ； 二 级控制软件下发控制信号后， 一级自动化控制系 统执行控制程序， 实现自动控制， 满足目标钢水温 度和成分的精确控制。 优点在于生产规范、 自动化 水平高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1。
3、/1 页 2 1. 一种 CAS-OB 的自动控制方法， 采用二级控制软件 ( 生产线上已有 )， 将升温过程的 降罩控制过程、 加料过程的降罩控制过程进行规范化， 通过二级控制软件与一级自动化控 制系统数据通讯， 实现 CAS-OB 精炼过程自动控制， 其特征在于， 升温过程的降罩自动控制、 加料过程的降罩自动控制 ； 所述升温过程的降罩自动控制如下 ： 步骤一 ： 根据到站钢水温度和成分进行降罩控制 ： 浸渍罩控制分为降罩之前即浸渍罩 在待机位-降罩过程中-降罩之后即浸渍罩在工作位三个阶段， 以精炼开始为起点， 设定不 同时刻浸渍罩系统、 底吹系统、 氧枪系统的控制参数 ； 降罩之前 ： 。
4、双路底吹大强度吹氩搅拌 3min， 底吹流量 900Nm3/h-1800Nm3/h， 钢水面的渣被氩气吹开后， 测温定氧取样， 下降浸渍 罩 ； 降罩过程中， 单路底吹氩气且流量减小， 底吹流量 900Nm3/h-1800Nm3/h， 浸渍罩插入深 度随钢水净空和渣层厚度而变化， 浸渍罩插入深度 100mm-400mm ； 降罩到达工作位后 ： 料仓 加铝粒氧枪下降， 底吹流量 50Nm3/h-600Nm3/h ； 步骤二 ： 将控制参数 ： 底吹流量、 浸渍罩插入深度输入二级控制软件 ； 步骤三 ： 二级控制软件将控制参数下发给一级自动化控制系统， 自动执行升温的降罩 控制程序 ； 所述加料。
5、过程的降罩自动控制如下 ： 步骤一 ： 根据到站钢样化验成分， 和浸渍罩的位置和状态进行加料过程的降罩控制， 控制过程采用料仓备料和浸渍罩下降结合的控制方法， 以到站样化验值为起点， 设定不同 时刻浸渍罩系统、 底吹系统、 加料系统的控制参数， 有化验结果即开始料仓备料和浸渍罩下 降， 底吹流量 900Nm3/h-1800Nm3/h， 之后自动投料， 底吹流量 500Nm3/h-800Nm3/h ； 浸渍罩已经处于工作位且无吹氧状态下， 料仓备料完成后即自动投料 ； 浸渍罩在其他 状态下， 先降罩后自动投料 ； 步骤二 ： 将控制参数 ： 底吹流量、 浸渍罩插入深度、 加料设定值输入二级控制软。
6、件 ； 步骤三 ： 二级控制软件将控制参数下发给一级自动化控制系统， 自动执行加料的降罩 控制程序。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述二级控制软件， 是基于热平衡、 物料 平衡理论， 根据初始钢水温度和成分信息， 以及钢水目标温度和成分要求， 计算吹氧设定 值、 铝粒设定值、 合金设定值的过程控制系统。 权 利 要 求 书 CN 102978338 A 2 1/3 页 3 一种 CAS-OB 的自动控制方法 技术领域 0001 本发明属于 CAS-OB 自动控制技术领域， 特别是提供了一种 CAS-OB 的自动控制方 法。 背景技术 0002 CAS-OB 是一种钢包。
7、炉外处理手段。CAS 处理时， 首先用氩气喷吹， 在钢水表面形成 一个无渣的区域， 然后将隔离罩插入钢水罩住该无渣区， 以使加入的合金与炉渣隔离， 也使 钢液与大气隔离， 从而减小合金损失， 稳定合金收得率。 CAS-OB是在CAS法的基础上发展起 来的。它在隔离罩内增设了氧枪吹氧， 利用加入的铝或硅铁与氧反应所放出的热量直接对 钢水加热， 满足铸机温度要求。该工艺主要用于调整钢水成分和温度， 提高合金收得率， 净 化钢水， 去除夹杂物。 0003 CAS-OB 设备成本低， 操作简单， 在各钢铁企业中比较常见。CAS-OB 冶炼工艺灵活 多变， 但是自动化水平有限， 规范化操作标准难以统一。。
8、针对 CAS-OB 工艺过程的自动控制 技术未见相关报道。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种CAS-OB的自动控制方法， 采用二级控制软件(生产线 上已有 )， 将升温过程的降罩控制过程、 加料过程的降罩控制过程进行规范化， 通过二级控 制软件与一级自动化控制系统 （生产线上已有） 数据通讯， 实现 CAS-OB 精炼过程自动控制， 尽量减少降罩次数， 满足钢水终点温度和成分要求。 0005 本发明包括升温过程的降罩自动控制、 加料过程的降罩自动控制。 0006 所述升温过程的降罩自动控制如下 ： 0007 步骤一 ： 根据到站钢水温度和成分进行降罩控制。 浸渍罩控制分为降罩之前 。
9、（浸渍 罩在待机位） - 降罩过程中 - 降罩之后 （浸渍罩在工作位） 三个阶段， 以精炼开始为起点， 设 定不同时刻浸渍罩系统、 底吹系统、 氧枪系统的控制参数 ； 降罩之前 ： 双路底吹大强度吹氩 搅拌 3min， 底吹流量 900Nm3/h-1800Nm3/h， 钢水面的渣被氩气吹开后， 测温定氧取样， 下降 浸渍罩 ； 降罩过程中， 单路底吹氩气且流量减小， 底吹流量 900Nm3/h-1800Nm3/h， 浸渍罩插 入深度随钢水净空和渣层厚度而变化， 浸渍罩插入深度 100mm-400mm ； 降罩到达工作位后 ： 料仓加铝粒氧枪下降， 底吹流量 50Nm3/h-600Nm3/h。 。
10、0008 步骤二 ： 将控制参数 （底吹流量、 浸渍罩插入深度） 输入二级控制软件。 0009 步骤三 ： 二级控制软件将控制参数下发给一级自动化控制系统， 自动执行升温的 降罩控制程序。 0010 所述加料过程的降罩自动控制如下 ： 0011 步骤一 ： 根据到站钢样化验成分， 和浸渍罩的位置和状态进行加料过程的降罩控 制。 控制过程采用料仓备料和浸渍罩下降结合的控制方法， 以到站样化验值为起点， 设定不 同时刻浸渍罩系统、 底吹系统、 加料系统的控制参数， 有化验结果即开始料仓备料和浸渍罩 说 明 书 CN 102978338 A 3 2/3 页 4 下降， 底吹流量 900Nm3/h-1。
11、800Nm3/h， 之后自动投料， 底吹流量 500Nm3/h-800Nm3/h ； 0012 浸渍罩已经处于工作位且无吹氧状态下， 料仓备料完成后即可自动投料 ； 浸渍罩 在其他状态下， 先降罩后自动投料。 0013 步骤二 ： 将控制参数 （底吹流量、 浸渍罩插入深度、 加料设定值） 输入二级控制软 件。 0014 步骤三 ： 二级控制软件将控制参数下发给一级自动化控制系统， 自动执行加料的 降罩控制程序。 0015 所述二级控制软件， 是基于热平衡、 物料平衡理论， 根据初始钢水温度和成分信 息， 以及钢水目标温度和成分要求， 计算吹氧设定值、 铝粒设定值、 合金设定值的过程控制 系统。。
12、 附图说明 0016 图 1 为本发明所述的 CAS-OB 自动控制方法实施流程图。 具体实施方式 0017 在本发明的控制方法中， 将影响自动控制方法的因素分为两类， 一类是需要升温 和调合金的钢水 ； 一类是需要调合金的钢水。 0018 ( 一 ) 冶炼炉次 ： 111C06378 0019 到站温度 :1573 ； 0020 目标温度 ： 1572 ； 0021 钢水重量 ： 285 吨 ； 0022 按如下步骤进行 ： 0023 Step1 ： 采集分析初始钢水信息， 设定 CAS-OB 目标温度和成分 ； 0024 Step2 ： 二级控制软件根据热平衡、 物料平衡理论计算吹氧量和铝。
13、粒量 ； 如下 ： 0025 吹氧量 302Nm3； 铝粒 248kg ； 0026 Step3 ： 操作人员确认数据后， 二级控制软件设定值下发给一级自动化控制系统， 自动执行， 结果如下 ： 0027 精炼开始时刻 ： 10 ： 51 ： 12 0028 降罩开始时刻 ： 11:01:12 0029 吹氧流量 ： 3000Nm3/h 0030 降罩前底吹流量 ： 双路打开 1800Nm3/h 0031 降罩中底吹流量 ： 单路打开 1800Nm3/h 0032 降罩后调铝吹氧时底吹流量 ： 单路打开 500Nm3/h 0033 降罩后调合金时底吹流量 ： 单路打开 700Nm3/h 003。
14、4 Step4: 精炼结束后测温， 结果如下 ： 0035 最终测温时刻 ： 11:50:17 0036 最终温度 ： 1573 0037 CAS 罩使用时间 ： 13.3min 0038 ( 二 ) 冶炼炉次 ： 111B07073 说 明 书 CN 102978338 A 4 3/3 页 5 0039 到站温度 :1615 ； 0040 目标温度 ： 1572 ； 0041 钢水重量 ： 285 吨 ； 0042 按如下步骤进行 ： 0043 Step1 ： 采集分析初始钢水信息， 设定 CAS-OB 目标温度和成分 ； 0044 Step2 ： 二级控制软件根据热平衡、 物料平衡理论计算。
15、吹氧量和铝粒量为 0， 不执 行降罩控制 ； 0045 Step3 ： 二级控制软件根据到站钢样成分， 基于物料平衡理论计算合金量 ； 如下 ： 0046 转炉增碳剂 91kg ； 硅铁 50kg ； 中碳锰铁 122kg ； 铝铁 70kg 0047 Step4 ： 操作人员确认数据后， 二级控制软件设定值下发给一级自动化控制系统， 自动执行， 结果如下 ： 0048 精炼开始时刻 ： 8:18:11 0049 降罩开始时刻 ： 8:37:51 0050 降罩前底吹流量 ： 双路打开 1800Nm3/h 0051 降罩中底吹流量 ： 单路打开 1800Nm3/h 0052 降罩后调合金时底吹流量 ： 单路打开 700Nm3/h 0053 Step5: 精炼结束后测温， 结果如下 ： 0054 最终测温时刻 ： 9:02:01 0055 最终温度 ： 1572 0056 CAS 罩使用时间 ： 5.1min。 说 明 书 CN 102978338 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102978338 A 6 。