[发明专利]一种转炉出钢轨迹优化控制方法

权利要求书

1.一种转炉出钢轨迹优化控制方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：根据经验数据拟合出钢角度控制的分段函数，函数得到出钢任意时间段内的转炉角度θ；根据历史数据拟合出时间的分段函数：

θ＝f₁(t)(θ≤θ₁) (1-1)，

θ＝f₂(t)(θ₁＜θ≤θ₂) (1-2)，

θ＝f₃(t)(θ₂＜θ≤θ₃) (1-3)，

θ＝f₄(t)(θ₃＜θ≤θ₄) (1-4)；

步骤2：根据步骤1得到的分段函数，计算炉体运行角速度ω，ω＝f′(t)；

步骤3：根据步骤2得到的角速度ω计算传动装置的速度设定值V_ω并预设死区阀值V_d，其中V_ω为转炉倾动速度设定，V_d为给定的死区阀值；

步骤4：计算转炉出钢口中心线与炉体中心线的夹角β；

β＝180-α-θ (1-6)

α为出钢口中心线与炉体中心线的夹角α为定值，θ为倾动角度；

步骤5：计算各时间段内钢水流出的初速度V_0i；

步骤6：计算钢水流出的水平方向初速度V_i；

步骤7：计算钢流从出钢口下落至钢包口的时间T；

步骤8：根据步骤6、步骤7计算结果，计算钢包中心线与炉体旋转中心水平映射点的距离ΔS；

步骤9：计算钢包应到达的位置。

2.根据权利要求1所述的转炉出钢轨迹优化控制方法，其特征在于，步骤5计算钢水流出的水平方向初速度V_i：

假定每一分段时间内钢水流出出钢口的速度是匀速分别为V0i(i＝1/2/3/4)，速度可由分段时间和重量变化求得，于是钢水的流出就是以一定初始速度的抛物线运动，钢水运行的水平方向为匀速运动，速度为：

V_0i＝ΔG/(ΔT*ρ*S_c) (1-7)

ΔG：时间段内流出的钢水重量；

ΔT：时间长度，

ρ：钢水密度，

S_c：出钢口截面积。

3.根据权利要求1所述的转炉出钢轨迹优化控制方法，其特征在于，步骤6中计算钢水流出的水平方向初速度V_i：钢水运行的水平方向为匀速运动，速度为：

V_i＝V_0i×cosβ，i＝1/2/3/4 (1-8)。

4.根据权利要求1所述的转炉出钢轨迹优化控制方法，其特征在于，步骤7中计算钢流从出钢口下落至钢包口的时间T：

在垂直方向钢水做自由落体运动，根据自由落体运动可计算出钢时从出钢口流出到钢包口的时间：

5.根据权利要求1所述的转炉出钢轨迹优化控制方法，其特征在于，步骤8中计算钢包中心线与炉体旋转中心水平映射点的距离ΔS：

结合式(1-7)(1-8)(1-9)得到：

ΔS＝(H₀-H₁)×cosβ+V_i×T (1-10)。

6.根据权利要求1所述的转炉出钢轨迹优化控制方法，其特征在于，步骤9中计算钢包应到达的位置

由S＝S₀+ΔS (1-11)。