[发明专利]一种铁水倾翻控制方法、控制系统及铁水倾翻装置

说明书

公开提供一种铁水倾翻控制方法、控制系统及铁水倾翻装置，方法包括：将钢包内的铁水容量分割为个相等的流出体积，作为等流速坐标系的横坐标；建立倾翻角度与铁水余液体积作为元素的数组；基于数组及等流速角曲线上的倾翻角度值与流出体积之间的函数关系，通过逼近替代算法求取倾翻角度值；倾翻角度值作为等流速坐标系的纵坐标；获取一组坐标点，根据相邻坐标点的斜率近似程度将所述坐标点分成多个拟合组；根据最小二乘法，对采样点进行拟合，以获得分段拟合线段；建立分段拟合线段的运行时间与期望倾翻运行时间的关系函数，获得基准倾翻速度值；基于基准倾翻速度值，获取期望角速度；本公开的方法能够通过控制铁水倾翻的等流速，提高铁水收得率。

技术领域

发明属于冶金技术领域，特别涉及一种铁水倾翻控制方法、控制系统及铁水倾翻装置。

背景技术

钢铁冶炼流程中，高炉铁水需要经铁水运输设备运输至转炉车间再兑入转炉进行炼钢，当炼铁、炼钢生产出现不平衡的情况下，需要用铸铁机将转炉炼钢消化不了的铁水铸成铁块储存起来，因而铁水罐倾翻机构是铁水浇铸时必不可少的设备，其性能直接关系着铸铁的效率，安全性及生产效益。

通常情况下，实现满载铁水的铁水包的倾翻操作采取两种主要倾翻机构和方式。一种是利用天车的副钩牵引固定于钢包底部的倾翻机构，通过天车主副钩的配合，缓缓倾倒铁水。该方式危险系数高，吊运时一旦绳索固定不牢靠，容易造成铁水倾翻事故，且该方式对于空间要求高，占地大，操作繁琐效率低。

当前炼铁（钢）厂通常选用固定式液压倾翻设备实现对载荷钢包的倾翻操作。该方式抗冲击能力较强，结构简单，安全系数高。但目前使用液压倾翻装置实现铁水的倾翻基本采用人工操作模式，过于依赖于操作者的经验，且倾翻过程中铁水难以保证等流速均匀流出，影响铸铁机的铁水收得率，造成铁水的浪费。同时，通用型锥筒形钢包的铁水流出情况受倾翻角度影响大，在某一角度附近铁水流量会急速变化，容易造成铁水飞溅，影响操作安全和环境。且对于不同工艺，不同钢包容积的倾翻过程，手动操作的调节能力差。

可见，针对通用型锥筒形钢包，在铸铁过程中对于铁水难以实施均速浇铸控制，另外，由于不同工艺对时间的要求也不同，导致自主设定倾翻时间并实现精确控制铁水倾翻过程难以实现。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本公开提供了一种能够实现匀速浇铸、基于设定时间实现精确控制的铁水倾翻控制方法。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一方面，提供一种铁水倾翻控制方法，其包括：将钢包内的铁水容量分割为个相等的流出体积，作为等流速坐标系的横坐标，；获取钢包倾倒铁水的倾翻角度的范围，并基于预设角度作为一采样间隔，建立所述倾翻角度与铁水余液体积作为元素的数组；基于所述数组及等流速角曲线上的倾翻角度值与流出体积之间的函数关系，通过逼近替代算法，求取与所述流出体积对应的倾翻角度值；所述倾翻角度值作为等流速坐标系的纵坐标；其中，是与对应的当前钢包内铁水流出体积的索引值；获取所述等流速坐标系上的作为采样点的一组坐标点，采用相邻点斜率阈值判断法，根据相邻坐标点的斜率近似程度将所述坐标点分成多个拟合组；并基于所述拟合组，获取当前线段与下一段近似线段的分界点，相邻的所述分界点构成待拟合的线段；根据最小二乘法，对相邻的所述分界点之间的采样点进行拟合，以获得分段拟合线段；建立所述分段拟合线段的运行时间与期望倾翻运行时间的关系函数，获得基准倾翻速度值；基于所述基准倾翻速度值，获取期望角速度。

根据本公开的一些实施例，

所述流出体积为：，为铁水的重量，为铁水的密度；

所述预设角度设置为0.25°，则，所述倾翻角度与铁水余液体积之间对应的数组为：

，其中，

。