本发明涉及钢铁冶金,具体涉及lf炉钢包精炼造渣动态补造渣料自动控制方法。
背景技术:
1、lf炉钢包精炼是长流程钢铁生产过程中冶炼低s钢种的一道必不可少的工序,现阶段世界上普遍采用的一种精炼方式。lf炉脱硫精炼,通过向炉内添加富含cao的石灰、铝粒和其他助熔剂等造渣料,在特定热力学和动力学条件下发生脱硫化学反应,实现钢水的脱硫,从而获得低硫或超低硫钢水。
2、由于lf炉造渣是复杂不可控的物理化学反应冶金过程,同时存在诸多不确定因子影响lf炉造渣效果。因此,在实际生产过程中,lf炉钢包精炼工序的操作人员,除了要结合钢水取样成分,还要依靠生产经验,导致钢水造渣效果不可控。不少专业研究人员对lf炉造渣料种类及重量的计算提供了方法。例如:专利cn201410111982.1提供了一种利用参考炉次法确定lf炉精炼炉造渣料及脱氧合金加入量的方法,该方法适用于铝镇静类钢种。专利cn202011257172.9提供了一种lf精炼造渣石灰加入量预测方法、系统及lf精炼方法,该方法的适用性得到了较大提升,且采用机理分析和历史炉次数据参考的方法,计算了lf炉精炼过程中石灰的加入量。
3、然而,通过文献调研,已有公开资料中冶金机理模型虽然描述了钢包精炼炉内发生的脱硫物理化学反应,但均是在理想状态下进行的,是对生产过程中复杂的炉内环境变化和真实物理化学反应的简化,导致模型计算精度差。数据分析模型很好地参考了历史炉次,减小了炉内不确定因素带来的变化,但是对于不同钢种都需要大量的数据进行分析验证,数据量大,且处理难度较高,同时精确性仍然有较大偏差。
4、已有造渣料种类及重量计算方法,虽然提供了在钢包精炼造渣开始前造渣料种类及重量的计算结果作为参考,但是均有一定偏差,不能达到一次造渣,不再补造渣料的情况。
5、现阶段,补加造渣料的方法一般为操作员通过视觉观察炉内渣面的颜色,确认需要添加造渣料的种类和重量。而对于部分炉次操作员需要频繁观察,频繁补加造渣料,且会存在少量炉次操作人员经验不足,导致出钢钢水s含量不合格的情况。该方法自动化程度低,高度依赖人工经验,操作人员劳动强度大,且易有出钢钢水不合格情况。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法,以解决现有技术中调整钢包精炼炉补加造渣料种类及重量的自动化程度低,过于依赖人工经验,操作人员劳动强度大的问题,助力实现钢包精炼智能化。
2、本发明具体采用如下技术方案:
3、依据本发明的第一个方面,本发明实施例提供一种钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法,其特征在于,包括:
4、在冶炼过程中造渣阶段加热结束后,通过摄像头实时采集炉内钢水渣面图像;
5、对所述炉内钢水渣面图像进行处理,获得实时钢水渣面颜色;
6、将所述实时钢水渣面颜色与钢水渣面标准颜色进行对比,根据颜色对比结果得到需补加的造渣料种类及重量;
7、从料仓控制器采集料仓内造渣料种类和剩余重量,判断是否满足补料条件;
8、当满足补料条件时,将需补加的造渣料种类及重量下发至所述料仓控制器,所述料仓控制器根据需补加的造渣料种类及重量进行造渣料称量,投入钢包精炼炉内;
9、钢包精炼炉熔化造渣料后,返回所述通过摄像头实时采集炉内钢水渣面图像的步骤,直至添加造渣料结束。
10、依据本发明的第二个方面,本发明实施例提供一种钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制系统,其特征在于,包括:
11、渣面采集模块,用于在冶炼过程中造渣阶段加热结束后,通过摄像头实时采集炉内钢水渣面图像;
12、图像处理模块,用于对所述炉内钢水渣面图像进行处理,获得实时钢水渣面颜色;
13、对比模块,用于将所述实时钢水渣面颜色与钢水渣面标准颜色进行对比,根据颜色对比结果得到需补加的造渣料种类及重量;
14、判断模块,用于从料仓控制器采集料仓内造渣料种类和剩余重量,判断是否满足补料条件;
15、投料模块,用于当满足补料条件时,将需补加的造渣料种类及重量下发至所述料仓控制器,所述料仓控制器根据需补加的造渣料种类及重量进行造渣料称量,投入钢包精炼炉内。
16、另一方面,本发明实施例还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有可在所述处理器上运行的程序,其特征在于所述程序被所述处理器执行时实现上述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法的步骤。
17、再一方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有至少一个程序,其特征在于,所述至少一个程序可被至少一个处理器执行,以实现上述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法的步骤。
18、有益效果:
19、本发明方法在冶炼过程中造渣阶段加热结束后,采集钢包内最上层渣面的实时图像颜色,将实时钢水渣面颜色与标准渣面图像颜色进行对比,判定造渣效果等级;根据造渣效果等级,计算得到需补加的造渣料种类和对应造渣料重量;从料仓控制器采集实时料仓内物料种类和对应物料剩余重量,判断是否满足补料条件;当满足补料条件时,将需补加的造渣料种类和对应造渣料重量下发至料仓控制器,以使料仓控制器称量相应的造渣料种类和造渣料重量,并投入精炼炉内,加热熔化后,返回采集钢水渣面图像的步骤,重复执行,直至添加造渣料结束。本发明方法实现了lf炉造渣工序动态补造渣料的自动控制,提升了lf炉造渣脱硫效果,有效减少部分精炼钢包出钢钢水成分s含量不合格的情况,同时减少了造渣阶段高度依赖操作人员经验的情况,显著提升了造渣控制的自动化水平,助力钢包精炼智能化。
1.一种钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法,其特征在于,将所述实时钢水渣面颜色与钢水渣面标准颜色进行对比,根据颜色对比结果得到需补加的造渣料种类及重量,包括:
3.如权利要求2所述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法,其特征在于,根据颜色对比结果,判定造渣效果等级如下表所示:
4.如权利要求2所述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法,其特征在于,根据造渣效果等级,判定需补加的造渣料种类及重量设定值基数如下表所示:
5.一种钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制系统,其特征在于,包括:
6.如权利要求5所述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制系统,其特征在于,所述对比模块包括:
7.一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有可在所述处理器上运行的程序,其特征在于所述程序被所述处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,存储有至少一个程序,其特征在于,所述至少一个程序可被至少一个处理器执行,以实现权利要求1-4任一项所述的钢包精炼炉动态补加造渣料自动控制方法的步骤。
