[发明专利]一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法

说明书

本发明公开了一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法，属于冶金领域。本发明基于射频识别技术，在钢包运行的各位置安装读卡器，并在钢包外表面的前后左右安装多个电子标签，当钢包位置发生移动，读卡器对钢包进行识别，基于钢包位置及初始钢包温度等信息，采用自制算法来计算钢包的温度，根据不同钢包温度得到出钢时钢水的温度损失，再动态调节转炉冶炼终点钢水温度以平衡温度损失，最终获得稳定的钢包内钢水的出钢温度。本发明克服现有技术中难以稳定钢水出钢温度、影响生产稳定性的不足，可以稳定钢水的出钢温度，保证生产节奏的稳定，为后序的连续浇铸获得稳定的浇铸温度，保证铸坯质量的稳定性。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地说，涉及一种基于钢包自动定位的稳定出钢温度的方法。

背景技术

炼钢厂生产基本工序如下：转炉冶炼-转炉出钢-钢水运输-精炼工序-钢水运输-连铸工序。其中在“转炉出钢”阶段钢包介入炼钢工序，在此阶段，钢包与钢水的温差达到一千多摄氏度，存在强烈的热交换，因此钢包的热状态对钢水的温降程度有很大的影响，钢包内钢水出钢温度常因此温度不稳定，扰乱生产节奏，影响产品质量。

转炉出钢温度的高低不仅影响转炉寿命、炉渣中铁含量、精炼工序物料的加入量等，而且影响钢的质量，特别是在冶炼高品质钢，更加需要精确的控制转炉的出钢温度。本世纪以来，随着计算机技术的快速发展，信息化在冶金过程的应用不断深入，使得钢铁企业的信息化水平得到普遍提高，显著提高了经济效益。由于炼钢生产流程不但有物理、化学过程，而且生产工序具有复杂的时空变化，生产的信息化程度并不彻底，尤其是对于转炉出钢温度的稳定控制仍有很大的优化空间。

近年来，在应用互联网技术实现钢包状态的信息化方面，有研究者已经走在了前面。陈培基于射频识别和无线局域网技术，通过实时定位吊运钢包的天车运行，实现对钢包的定位并进行调度；周升科基于射频识别和无线局域网技术，通过对天车的定位及实时计量信息的统计，对钢包的重量和状态进行跟踪。以上的钢包定位技术，技术原理基本一致，都是基于射频识别技术，在吊运钢包的天车上安装读卡器，在天车轨道上的特定位置(如出钢位、吹氩位、LF位、浇铸位)安装无源电子标签，当天车吊运钢包至指定位置时，读卡器进行对此位置的电子标签进行识别，并将信息传入计算机，经由天车工判断确认后将钢包位置信息存入系统数据库。

但是目前这种定位系统还不能完全自动运行，因为天车不是只负责运送钢包，还有一些其他吊运任务，从而会导致系统产生很多无关的噪音信息，钢包信息的输入最终还是需要天车操作人员进行人工确认，而人工确认的方式易受干扰，使得钢包信息在输入系统的时候存在不稳定性，从而导致整个系统的不稳定，影响工厂操作人员的判断，并最终影响生产的正常运行；其次，除了不能完全自动运行之外，当前开发的定位系统对钢包的一项重要参数也不能准确反映，即钢包温度信息，此信息直接影响钢水出钢温度的稳定性。若能够稳定钢水出钢温度，可以减少合金烧损和能源消耗，降低生产成本，稳定后序连续铸钢过程的铸坯质量，这将能够给目前降本压力较大的钢铁企业提供一个有效的降本措施，提高企业利润。

在关于钢包的温度计算模型方面近年来已有一些研究，有研究者分析了钢包热循环的数值模拟，建立数学模型，为完善钢包热循环信息提供理论依据。这些研究建立了计算模型并揭示热循环过程钢包温度变化特点，但研究是在离线条件下进行，使用了大量假设条件和理想状态，实际生产过程钢包运行时间和温度变化受各种因素影响较大，常常导致计算结果与现场实际情况不符；且实际操作时，多以现场工作人员的经验为主，缺乏信息化技术的支撑，不同炉次钢水 的出钢温度波动较大，对连续铸钢过程的钢水浇铸温度的稳定造成很大影响。