專利名稱：一種在轉爐冶煉過程中靜動態自動投料方法
技術領域：
本方法屬于自動控制技術領域，提供了一種在轉爐冶煉過程中靜動態自動投料方法。使轉爐在冶煉過程中不用人工參與就可以實現靜動態精準投料。
背景技術：
煉鋼轉爐在冶煉過程中為了達到改善鋼水質量和符合鋼種要求的目的，需要在冶煉過程中加入外部原料，但由于煉鋼過程復雜多變，檢測手段和檢測數據少，主、輔原料等外供原料多，不可控因素多，因此長期以來以轉爐為核心的煉鋼工序一直是以人工經驗控制為主，計算機主要提供操作指導，不直接控制生產。具有不穩定，不精準，不統一，不規范等致命弱點，不能持續穩定的高水平煉鋼。

發明內容
本方法的目的在于提供一種在轉爐冶煉過程中靜動態自動投料方法，有效克制了人工投料不及時，不穩定，不精確等問題，提高了工作效率和冶煉命中率，并有效的降低了勞動力，保證持續穩定的高水平自動化生產。本發明的輔原料投料系統有13個料倉，儲存著由上料系統轉運來的各種物料，每個料倉各有一個電振機，每4個料倉對應一個稱量斗，13號料倉為單獨鐵礦石料倉,稱量斗下有排料閘門和密封閘門，再往下就是中間斗，物料由中間斗經過排料閘門直接投放到轉爐。操作者根據二級鋼種模型計算出的物料種類和物料重量，設定排料設定值，啟動電振機進行備料，備料完成后由稱量斗轉移到中間斗，再根據冶煉過程中實時吹氧量進行投料。本發明的工藝步驟如下I、靜動態物料編寫一級PLC控制程序，接受來自二級鋼種模型計算的投料信息， 此信息分為靜態投料信息和動態投料信息，靜態投料信息為在轉爐冶煉之前，根據所裝載的鐵水成分、所加的廢鋼量以及留渣量因素，通過原有二級鋼種模型的計算，生成靜態投料信息表并下發到一級PLC控制程序；動態投料為冶煉中期副槍測量鋼水成分，根據測量成分與目標成分的比較差值，再次經過二級鋼種模型計算生成動態投料信息表，下發到一級 PLC控制程序；一級PLC控制程序建立投料信息表的存儲位置和存儲方式。2、自動備料一級PLC控制程序根據投料信息按批次(即投料氧氣量)進行備料， 將同一批次的物料根據物料代碼平均分配到各個料倉的排料設定值(0_2000Kg)，兌鐵開始信號來后，選擇自動投料模式，電振機排料設定值讀取共享數據塊DB2000 (DB2000為一級 PLC控制程序中建立的存儲用戶數據的自定義數據塊，該數據塊將存儲平均分配到各個料倉的排料設定值)中的物料重量，開始備料，電振機根據排料設定值自動啟動，根據稱量斗數據的變化判定是否完成備料；等稱量斗所對應的四個料倉電振機斗完成了排料，此稱量斗就完成了備料，物料轉移到中間斗等待投料；弟一批料完成物料轉移之后，一級PLC控制程序自動啟動第二批料的備料工作，待第二批料完成備料后，第二批料會根據中間斗第一批料的投料情況來進行轉移；以此類推，直到最后一批料完成投料。
3、自動投料在吹煉過程中當吹氧量達到投料設定氧量值時(500-7500m3)，排料閘門就會自動啟動，進行中間斗的投料，待排料閘門關閉后，稱量斗的物料就會轉移到中間斗，等待下一個氧量的到來，直到所有物料都投料完成。建立一級PLC控制程序與二級鋼種模型數據接口 DB2001，規定數據類型和數據項，接受來自二級鋼種模型計算的投料信息。一級PLC控制程序處理投料數據開始自動備料，建立FC2000 (FC2000為一級控制程序用來解析二級發送的鋼種模型數據，并根據二級數據模式表設定的累積吹氧量的不同將數據從小到大按順序排列)，以觸發形式根據物料代碼將同一氧量批次的物料重量平均的分配到相同的料倉，將同一氧量的投料數據存在共享數據塊DB2000 (DB2000為一級PLC 控制程序中建立的存儲用戶數據的自定義數據塊，該數據塊將存儲平均分配到各個料倉的排料設定值)中。轉爐冶煉兌鐵開始，選擇自動投料模式，電振機排料設定值讀取共享數據塊 DB2000中的物料重量，開始備料，電振機具有自學習功能，自動進行高低速切換。建立邏輯時序控制功能塊FB702-FB705 (四個稱量流程的控制程序塊)，分別對應 WH2-WH5 (四個稱量斗設備代碼)4個稱量斗，進行各自的備料時序互不影響。冶煉過程中吹氧量達到投料設定氧量值時，自動開啟投料閘門，進行自動投料。本發明在不更改現場設備的情況下全部采用軟件編程實現，并區分了手動投料和自動投料，對整個投料系統不會產生任何不良影響。本發明的效益是，可以在冶煉過程中快速精準的投料，節約了投料成本，縮短了冶煉周期，提高了冶煉的命中率，減少了操作工操作難度，能夠持續穩定的高水平煉鋼。


圖I為輔原料投料系統控制程序流程圖。圖2為輔原料投料系統控制程序原理圖。圖3為輔原料投料系統設備示意圖。
具體實施例方式以冶金石灰自動投料方法為例冶金石灰是轉爐煉鋼輔原料投料過程中常用的物料，在輔原料系統中常備放在6#、7#、11#料倉中，冶金石灰的備料投料過程為一級程序調用程序塊FC2000，并根據 DB2001數據，得知二級要求冶金石灰投料1500Kg，并在吹氧量到達1500m3時投入該批冶金石灰。程序FC2000將選中輔原料6#、7#、11#料倉，每個料倉需要備料500Kg。同時啟動程序 FB703.FB704開始備料。程序FB703啟動6#、7#料倉及WH4稱量斗開始備料，程序FB704啟動11#料倉及WH3稱量斗開始備料，WH3和WH4備料完成后，打開WH3和WH4稱量斗下排料閘門PZM02和PZM03，將冶金石灰存放到中間料斗ZLD03和ZLD04中。此時，程序判斷當前吹氧量，若當前吹氧量到達1500m3時，程序FB703、FB704同時打開中間料斗ZLD03和ZLD04 下排料閘門PZM06和PZM07，冶金石灰將被投入到轉爐中去。
權利要求
1.一種在轉爐冶煉過程中靜動態自動投料方法，輔原料投料系統有13個料倉，儲存著由上料系統轉運來的各種物料，每個料倉各有一個電振機，每4個料倉對應一個稱量斗，13 號料倉為單獨鐵礦石料倉，稱量斗下有排料閘門和密封閘門，再往下就是中間斗，物料由中間斗經過排料閘門直接投放到轉爐；操作者根據二級鋼種模型計算出的物料種類和物料重量，設定排料設定值，啟動電振機進行備料，備料完成后由稱量斗轉移到中間斗，再根據冶煉過程中吹氧量進行投料；其特征在于工藝步驟如下(1)靜動態物料編寫一級PLC控制程序，接受來自二級鋼種模型計算的投料信息，此信息分為靜態投料信息和動態投料信息，靜態投料信息為在轉爐冶煉之前，根據所裝載的鐵水成分、所加的廢鋼量以及留渣量因素，通過原有二級鋼種模型的計算，生成靜態投料信息表并下發到一級PLC控制程序；動態投料為冶煉中期副槍測量鋼水成分，根據測量成分與目標成分的比較差值，再次經過二級鋼種模型計算生成動態投料信息表，下發到一級PLC 控制程序；一級PLC控制程序建立投料信息表的存儲位置和存儲方式；(2)自動備料一級PLC控制程序根據投料信息按批次進行備料，將同一批次的物料根據物料代碼平均分配到各個料倉的排料設定值0-2000Kg，兌鐵開始信號來后，選擇自動投料模式，電振機排料設定值讀取共享數據塊DB2000中的物料重量，開始備料，電振機根據排料設定值自動啟動，根據稱量斗數據的變化判定是否完成備料；等稱量斗所對應的四個料倉電振機完成了備料，此稱量斗就完成了備料，物料轉移到中間斗等待投料；弟一批料完成物料轉移之后，一級PLC控制程序自動啟動第二批料的備料工作，待第二批料完成備料后，第二批料會根據中間斗第一批料的投料情況來進行轉移；以此類推，直到最后一批料完成投料；共享數據塊DB2000是一級PLC控制程序中建立的存儲用戶數據的自定義數據塊， 該數據塊將存儲平均分配到各個料倉的排料設定值；(3)自動投料在吹煉過程中當吹氧量達到投料設定氧量值時500-7500m3，排料閘門就會自動啟動，進行中間斗的投料，待排料閘門關閉后，稱量斗的物料就會轉移到中間斗，等待下一個氧量的到來，直到所有物料都投料完成；一級PLC控制程序與二級鋼種模型數據接口 DB2001，規定數據類型和數據項，接受來自二級鋼種模型計算的投料信息；一級PLC控制程序處理投料數據開始自動備料，建立功能塊FC2000，以觸發形式根據物料代碼將同一氧量批次的物料重量平均的分配到相同的料倉，將同一氧量的投料數據存在共享數據塊DB2000中；功能塊FC2000為一級控制程序用來解析二級發送的鋼種模型數據，并根據二級數據模式表設定的累積吹氧量的不同將數據從小到大按順序排列。
2.根據權利要求I所述的的自動投料方法，其特征在于所述的電振機具有自學習功能，自動進行高低速切換。
全文摘要
一種在轉爐冶煉過程中靜動態自動投料方法，屬于自動控制技術領域。在轉爐冶煉過程中，根據所裝載的鐵水成分、所加的廢鋼量以及留渣量等多種因素，通過二級鋼種模型的計算，生成靜態投料信息表并下發到一級PLC控制程序；一級PLC控制程序接受投料信息表的物料信息，根據工藝要求對二級的物料信息按同一物料同種料倉平均分配的原則進行備料，實時進行物料轉移，并根據冶煉吹氧量自動轉爐投料。在完成副槍吹煉中期測量后，測得鋼水成分，根據測量成分與目標成分的比較差值，二級鋼種模型再次經過計算生成動態投料信息表，下發到一級PLC控制程序，自動進行備料投料。優點在于，有效克制了人工投料不及時，不穩定，不精確等問題，提高了工作效率和冶煉命中率，節約了投料成本，縮短了冶煉周期，并有效的降低了勞動力，保證持續穩定的高水平自動化生產。
文檔編號C21C5/28GK102586535SQ20121007379
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者劉濤, 周德謀, 張新, 張珍寶, 柳萬鵬 申請人:北京首鋼自動化信息技術有限公司