[发明专利]一种基于热水井一氧化碳模型的RH脱碳预报方法

说明书

本发明公开了一种基于热水井一氧化碳模型的RH脱碳预报方法，包括以下步骤：步骤一，设备布设；步骤二，smith预估器初始化；步骤三，脱碳预报器初始化；步骤四，软件编程；步骤五，系统测试；步骤六，参数优化；所述步骤三中，C₁为200PPM，C₂为55PPM，本发明相较于现有的RH脱碳预报方法，基于热水井一氧化碳模型预报脱碳反应，具有成本低廉、维护简单的优点，结合PLC控制器，可以独立进行决策，实现自动化控制，较之人工控制脱碳更加准确；本发明采用smith预估器对信号的时滞进行补偿，进一步提高了预报的准确性；本发明通过对脱碳反应各阶段的预报，自动控制脱碳不同阶段的循环气流量，进一步压缩了脱碳周期，节省了成本。

技术领域

本发明涉及RH脱碳预报技术领域，具体为一种基于热水井一氧化碳模型的RH脱碳预报方法。

背景技术

RH炉真空精炼过程是通过高温蒸汽抽真空，并从浸渍管的上升管吹入氩气，使钢包中的钢水进入真空罐，然后钢水从浸渍管中的另一根下降管流回钢包的循环重复过程，钢液经过循环真空脱气，可以脱去钢液中氢等气体，并除去夹杂物，在RH真空精炼炉生产超低碳钢种过程中，脱碳是其主要的工艺目标，脱碳结束的预报成为了亟待解决的技术问题；

在国内，大部分冶金企业采用炉气分析的方法，辅助预报脱碳结束，由于尾气分析仪的位置距离真空罐较远，经过多个水罐，普遍存在滞后现象明显的问题，此外，由于尾气测量点含水，造成激光反照率下降，影响测量精度，目前国内钢厂尚无法根据炉气分析系统，独立进行脱碳结束控制；

目前无论是飞行时间质谱仪还是激光原位测量的方法都存在成本高，维护困难，只能提供辅助参考，不能独立进行决策的问题；现场操作人员根据实际经验，按照到达最低真空度时间进行累计来控制脱碳，脱碳周期具有一定的压缩空间；

可靠的脱碳预报对缩短冶炼周期，减少过程温降具有重要的意义，目前的脱碳预报仅对脱碳结束进行预报，未对脱碳各阶段的反应进行预报，无法根据各反应阶段智能调节反应参数，无法进一步压缩脱碳周期，节省成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热水井一氧化碳模型的RH脱碳预报方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于热水井一氧化碳模型的RH脱碳预报方法，包括以下步骤：步骤一，设备布设；步骤二，smith预估器初始化；步骤三，脱碳预报器初始化；步骤四，软件编程；步骤五，系统测试；步骤六，参数优化；

其中在上述步骤一中，在热水井水罐内部安装CO浓度检测探头，将CO浓度检测探头与smith预估器建立电性连接，建立smith预估器与脱碳预报器电性连接，建立脱碳预报器与PLC间的电性连接，建立脱碳预报器与RH炉真空传感器间的电性连接；

其中在上述步骤二中，设计smith预估器，对信号的时滞进行补偿，其传递函数为：

采用阶跃信号测试控制器，并整定预估器参数，实现smith预估器的初始化设置；

其中在上述步骤三中，将真空传感器实时采集的真空度值发送给脱碳预报器，累计到达真空度200Pa以下280s的时刻作为脱碳预报器的死区门限；通过实验测试，确定脱碳后期的CO标准含量值C₁，确定脱碳结束时的CO标准含量值C₂；即在smith预估器预报的CO含量大于C₁时，脱碳预报器向PLC输出脱碳初、中期信号，在smith预估器预报的CO含量为[C₂，C₁]时，脱碳预报器向PLC输出脱碳后期信号，在smith预估器预报的CO含量小于C₂时，脱碳预报器向PLC输出脱碳结束信号，以此实现脱碳预报器的初始化设置；