[发明专利]不锈钢智能冶炼系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢智能冶炼系统，属于冶金行业中不锈钢的冶炼智能系统，改善了不锈钢的质量，提高了成材率，降低了生产成本，以适用不锈钢的快速发展。

背景技术

中国从20世纪50年代初开始生产不锈钢，当时用3t电弧炉冶炼，没有炉外精炼设备和连铸，年产量仅为几百吨到几千吨，质量、品种和成本均不能满足要求。

20世纪80年以来，太原钢铁公司和钢铁研究总院等单位率先在中国开发AOD炉外精炼工艺技术。随后，各特殊钢厂先后占安装了18-40tAOD炉外精炼装置，精炼比也得以显著提高。

2000年以来，国家对钢铁行业结构进行了调整，采取一系列鼓励不锈钢行业发展的政策措施，使中国不锈钢炼钢生产实现跨越式发展，从1999年的35万t增长到2003年的177.8万t，年均增长率约50％，成为世界名名列第4位的不锈钢炼钢生产大国。据宝钢消息，2008年中国不锈钢需求量为676万吨，预计2012年将达到954万吨不锈钢。

AOD精炼法是氩氧脱碳法(argon oxygen decarburization)的简称。在精炼不锈钢时，它是在标准大气压力下向钢水吹氧的同时，吹入惰性气体(Ar，N₂)，通过降低CO分压，达到假真空的效果，从而使碳含量降到很低的水平，并且抑制钢中铬的氧化。

早在1954年，克里夫斯基就提出了用混合气体降低CO分压来脱碳的思想，直到1968年才在乔斯林不锈钢公司(现名为史莱特不锈钢公司)研制成功世界上第一台AOD炉。到目前为止，AOD炉在不锈钢的生产中发挥着重要作用。据统计，2000年世界上80％的不锈钢都是用AOD炉生产的。

AOD精炼法的优点包括：其精炼铬回收率高，适合生产低碳和超低碳不锈钢，易于将特殊钢中S含量控制在0.005％以下；对于原材料要求较低，可以利用廉价的高碳铬铁，可以使用100％返回废钢生产不锈钢；在高碳区吹炼速度快，反应的动力学条件优越；设备简单、操作方便、基础建设投资低和经济效益显著等。

经过多年的研究和开发，AOD工艺目前应用较广泛，其中美国和日本应用较多。最大的AOD炉在美国Armco公司，炉容为175吨。

太原钢铁(集团)有限公司是目前中国最大的不锈钢生产企业，也是国内最早研究开发AOD精炼技术生产不锈钢的企业。1973年，他们开始进行AOD炉小型试验研究，并于1983年9月建成投产了中国第一座工业化AOD炉(18吨)。为进一步扩大生产能力和提高质量，1999年太钢对18吨AOD炉进行了改造，先后建成40吨AOD炉3座，生产能力由原来的16万吨/年提高到40万吨/年；2004年又实施了第二次改造，炉容扩大至45吨，并引进奥钢联的智能精炼控制系统，提高了冶炼控制精度，同时增大了顶吹氧枪以提高供氧强度，缩短了冶炼时间。经过两次改造，太钢AOD炉装备水平已经达到国际先进水平。

针对目前国内95％不锈钢的冶炼都在AOD炉中实现，但是近几年国内设计制造的AOD炉都是偏于手动操作，要求很多仪表及按钮，并且需要大量的人工去估算冶炼过程中的相关化学成份和估计钢液的温度，从而带来冶炼过程中的繁锁和不准确，导致冶炼的成本增加和钢种的质量。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种不锈钢智能冶炼系统，它采用人机界面直接面对用户，操作方便、直观；数据库实时根据气体的消耗计算并在画面中显示炉内的钢水中的化学成份及温度。由于具有操作方便、实用于大中小型钢厂、为用户解决炼钢繁锁的过程。由于价格合理、并可为用户大大降低冶炼成本，易于推广。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明通过了一种不锈钢智能冶炼系统，所述不锈钢智能冶炼系统包括不锈钢AOD冶炼炉及与不锈钢AOD冶炼炉连接的智能冶炼系统，所述智能冶炼系统由气体控制系统、AOD操作工作站和AOD自动化系统构成，所述AOD操作工作站由HMI人机界面系统、PC服务器和PLC控制模块构成，所述AOD自动化系统由数据库及智能冶炼模型构成。