转炉自动炼钢控制系统技术的开发课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,转炉自动炼钢控制系统,技术的开发,转炉自动炼钢控制系统,交 流 内 容,一、转炉自动炼钢技术概述,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,三、提高转炉自动炼钢控制水平的探讨,四、结语,2,交 流 内 容一、转炉自动炼钢技术概述2,3,转 炉 自 动 炼 钢 技 术,一、转炉自动炼钢技术概述,控制目标：,实现转炉冶炼终点的成分与钢水温度的准确控制。,技术优势（相较于经验炼钢）：,（,1,）模式化转炉炼钢工艺，使转炉冶炼工艺更加规范、稳定；,（,2,）提高终点控制的准确性，减少补吹次数、降低钢铁料消耗；,（,3,）缩短冶炼周期、提高生产效率；,（,4,）改善劳动环境，减轻劳动强度；,3转 炉 自 动 炼 钢 技 术一、转炉自动炼钢技术概述控制,4,一、转炉自动炼钢技术概述,计算机控制系统（,L2,）,转炉自动控制系统,过程检测,控制系统,数学模型,控制系统,基础自动化控制系统（,L1,）,转炉冶炼信息收集、数学模型的参数管理和模型计算、,L2,与,L1,的数据通讯,以副枪为例：采用副枪测量熔池的碳含量和温度，为终点动态控制提供依据,依据模型计算结果自动执行吹炼控制、备料,加料控制、副枪控制等,计算转炉冶炼过程的控制参量，如：辅料消耗、氧气消耗、冷却剂消耗等,4一、转炉自动炼钢技术概述计算机控制系统（L2）转炉自动控制,转炉自动炼钢技术的应用条件,炼钢设备系统的稳定可靠运行,过程数据检测的准确可靠,原材料质量稳定,一、转炉自动炼钢技术概述,生产管理水平要求较高,5,转炉自动炼钢技术的应用条件炼钢设备系统的稳定可靠运行过程数据,交 流 内 容,一、转炉自动炼钢技术概述,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,三、提高转炉自动炼钢控制水平的探讨,四、结语,6,交 流 内 容一、转炉自动炼钢技术概述6,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,副枪机械设备系统开发,模型控制系统的开发,CISDI,转炉自动炼钢技术,7,计算机控制系统（,L2,）,基础自动化控制系统（,L1,）,二、CISDI转炉自动炼钢技术副枪机械设备系统开发模型控制系,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,提纲,基本功能：,在转炉吹炼末期和吹炼终点测量熔池的温度、碳含量、氧含量、熔池液面高度以及完成取样工作,；,优点：,可以在吹氧不倒炉的情况下确定转炉内钢水的状态,，有效,提高转炉控制的准确性,；,缩短冶炼周期,；,减轻现场操作人员的劳动强度。,转炉副枪机械设备系统,8,二、CISDI转炉自动炼钢技术提纲基本功能：在转炉吹炼末期和,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,提纲,转炉副枪机械设备系统,主要设备：,副枪枪体,副枪旋转,/,横移装置,副枪升降装置,探头装卸装置（包括探头输出装置、机械手、卸探头装置）,探头回收溜管,密封阀,副枪刮渣器等,9,二、CISDI转炉自动炼钢技术提纲转炉副枪机械设备系统主要设,10,CISDI,副枪机械设备系统特点,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,序号,申请专利名称,申请号专利号,1,一种转炉副枪探头卸载装置,200620111752.6,2,一种转炉副枪刮渣装置,200620111751.1,3,一种转炉副枪探头夹持器装置,200720123633.7,4,一种转炉副枪探头夹持器装置,200710078234.8,5,一种探头输出装置,200810069823.4,6,一种升降小车装置,200820098594.4,7,一种升降小车装置,200810069856.9,8,一种转炉副枪氮封阀,200920127842.8,9,一种转炉副枪刮渣器,200920128124.2,10,一种滚轮式滑道锁紧装置,200920128511.6,副枪探头导向、夹持采用铰接机构，增加了探头的容错能力；,探头输出装置采用大斜面输送探头结构，设备结构简单，制造方便；,升降车自带棘齿式防坠装置和钢绳平衡器，有效提高副枪高速运动的安全性；,副枪氮封阀装置将氮封口、转轴阀板合并为一体，结构紧凑，有效增加了容渣能力；,10CISDI副枪机械设备系统特点二、CISDI转炉自动炼钢,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,副枪机械设备系统开发,模型控制系统的开发,CISDI,转炉自动炼钢技术,常规转炉静态模型控制技术,中高磷铁水模型控制技术,基于副枪技术的动态模型技术,基于炉气分析的动态模型技术,11,二、CISDI转炉自动炼钢技术副枪机械设备系统开发模型控制系,12,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,常规转炉静态模型控制技术,CISDI,静态控制模型采用,“,冶炼机理,+,数学统计,+,专家规则,+,自适应学习,”,相结合的复合建模方法,从冶炼机理角度构建控制方程式的基本形式，确保模型的通用性；,采用数学统计,+,专家规则相结合的方法确定关键控制参数，确保模型的现场适应性；,自适应学习方法定期修正控制系数，确保控制模型计算的精确性,；,12二、CISDI转炉自动炼钢技术常规转炉静态模型控制技术C,13,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,中高磷铁水模型控制技术,CISDI,转炉中高磷铁水（含磷,0.15%,以上）模型包括静态控制模型和终点磷含量预测模型；,静态控制模型基于预处理脱磷的基本原理，从物料平衡和热平衡角度出发，计算为满足脱磷要求所需要的供氧量和辅料加入量；,终点磷含量预测模型是根据磷含量守恒，同时基于炉渣氧化性的动态控制、磷分配比的回归计算、铁水成分、渣量等过程数据实时预测终点磷含量。,13二、CISDI转炉自动炼钢技术中高磷铁水模型控制技术CI,14,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,基于副枪技术的动态控制模型技术,模型依据副枪探头检测的转炉熔池实时碳含量信息、温度信息，判定转炉冶炼终点是否能够直接命中吹炼目标；,若计算结果表明能够直接命中吹炼目标,C-T,，即静态模型终点命中，不需要校正控制，则继续完成吹炼过程；,若计算结果表明吹炼终点不能直接命中，动态模型将根据副枪检测信息和钢种冶炼目标值，修正温控剂量和吹氧量，以校正吹炼过程；,14二、CISDI转炉自动炼钢技术基于副枪技术的动态控制模型,15,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,基于炉气分析的模型控制技术,动态碳含量预报：,利用质量平衡原理，用曲线拟合和模式识别等方法，实时在线预报钢水中,的碳含量,炉气分析模型,动态温度预报：,根据实时监测的,CO/CO2,成分变化，利用热力学原理推算并动态显示冶炼过程炉内钢水温度变化,拐点判断，自学习,15二、CISDI转炉自动炼钢技术基于炉气分析的模型控制技术,16,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,转炉,副枪及控制模型现场应用,L2,数据接收,炉次开始,选废钢料槽,选铁水包,确认计算结果,获取炉次号,获取废钢信息,获取铁水信息,L1,L1,EMS,MES,留渣信息,自动炼钢,炉次结束,L1,L1,L1,开始枪位控制,开始加料控制,L1,模型计算,16二、CISDI转炉自动炼钢技术转炉副枪及控制模型现场应用,17,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,转炉,副枪及控制模型现场应用,将转炉基础炼钢技术与自动炼钢模型控制进行整合，实现在基础计算机上完成自动炼钢的全部操作,17二、CISDI转炉自动炼钢技术转炉副枪及控制模型现场应用,转炉自动炼钢控制系统技术的开发课件,19,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,转炉,副枪及控制模型现场应用,1,副枪投用率,模型命中率,2,19二、CISDI转炉自动炼钢技术转炉副枪及控制模型现场应用,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,20,CISDI,转炉自动炼钢的技术特点,自主开发的转炉副枪成套设备技术、生产控制模型和基础自动化系统，实现转炉炼钢过程的自动控制；,开发的高磷铁水控制模型和基于烟气分析技术的转炉控制模型，拓展转炉自动炼钢控制功能；,丰富的工厂设计和转炉现场调试经验，专业的现场调试人员，可及时解决现场技术问题；,可提供包括厂房设计、装备设计、软件编程与调试等一揽子解决方案，最大限度减少各系统间接口数目；,可根据现场工艺、原料特点为用户提供完整的生产制度解决方案；,二、CISDI转炉自动炼钢技术20CISDI转炉自动炼钢的技,交 流 内 容,一、转炉自动炼钢技术概述,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,三、提高转炉自动炼钢控制水平的探讨,四、结语,21,交 流 内 容一、转炉自动炼钢技术概述21,22,三、提高转炉自动炼钢控制水平的探讨,转炉生产控制模型基础,转炉炼钢的“再现性,”,“再现性”：对不同冶炼炉次，若其输入的工艺条件相同，则作为输出的终点控制结果如终点温度、成分等亦应完全相同,。,铁水成分,铁水温度,废钢结构,废钢规格,铁水比,钢种成分,目标温度,副原料规格,炉子工况,输 入（,I,）,输 出（,O,）,终点温度,终点碳含量,终点磷含量,关键因素：,在思想上重视，提升现场管理水平；,加强设备维护水平，降低设备故障率；,保障过程数据检测准确可靠；,长期的工艺参数摸索与积累；,制定科学合理的生产管理制度；,规范化的现场操作；,22三、提高转炉自动炼钢控制水平的探讨转炉生产控制模型基础,交 流 内 容,一、转炉自动炼钢技术概述,二、,CISDI,转炉自动炼钢技术,三、提高转炉自动炼钢控制水平的探讨,四、结语,23,交 流 内 容一、转炉自动炼钢技术概述23,24,四、结 语,结 语,转炉自动炼钢控制技术是一个复杂的系统工程,，涉及,项目前期建设,的,工艺布置、设备选型、系统调试,和,后期日常生产,的,原材料管理、工艺过程控制、设备维护等,，,只有进行系统全面考虑才能保障转炉自动炼钢技术在实际使用中的稳定、可靠运行,；,中冶赛迪以其丰富的工厂设计和现场调试经验、深厚的技术理论基础和强大的研发团队，已全面掌握了具有完全自主知识产权的转炉副枪机械设备系统和转炉自动炼钢控制系统，并将其成功应用于工业生产且趋于成熟。,24四、结 语结 语转炉自动炼钢控制技术是一个复杂,谢 谢,!,25,谢 谢!25,