精准自动吹氩模式的研究与开发

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1、第31卷第5期山东冶金Vol.31No.52009年10月ShandongMetallurgyOctober2009?????????????信息化建设???????????精准自动吹氩模式的研究与开发袁本明，赵圣功，孙翠华，李建平，王尖锐（莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂，山东莱芜271126）摘要：莱钢炼钢厂通过引进自动吹氩设备，开发了新的精准自动吹氩模式，并对吹氩软件进行完善改进，实现了氩气流量的精确、稳定控制，提高了H型钢的铸坯质量，降低了能源消耗，提高了包衬寿命。关键词：炼钢；自动吹氩；模式中图分类号：TF769.9文献标识码：A文章编号：1004-4620（20

2、09）05-0046-03现场1前言操作箱控制室电脑MPI钢包底吹氩能快速均匀钢液成分和温度，去除电源钢液气体及夹杂，在炼钢行业中占据重要地位。随控制箱钢包1钢包2着品种钢的不断开发和各种不同断面规格铸坯的1/21/2出现，对钢包底吹氩提出了新的要求。莱钢炼钢厂3/4气体分流柜针对生产H型钢流程底吹氩存在的问题，通过引进1/2高压旁路自动吹氩设备，在生产实践中摸索，开发了8种精准气源管道自动吹氩模式，实现了氩气流量的精准控制，降低图1自动吹氩控制系统了能源消耗，提高了透气砖使用寿命，并在系统中3.2自动吹氩基本原理自动生成事故分析查询吹氩历史记录，为解决铸坯氩气由气源

3、经管路首先进入手动球阀，在球阀质量缺陷提供了依据。后设调压阀，将氩气减压到所需压力，随后进入电磁阀。电磁阀的作用是控制进入钢包的氩气的通、2生产中存在的问题断。在电磁阀后设置气动薄膜调节阀，用来调节氩由于莱钢H型钢轧制断面不规则，要求钢水洁气的流量，再进入流量计。流量计配有变送器将流净度较高。尽管采用了双透气砖吹氩技术，增强了量讯号转化为电流讯号，根据此讯号即可显示出氩吹氩效果，但钢包底吹氩仅靠手动调节，吹氩过程气流量。在流量计后端设有压力变送器，将此处的靠肉眼观察，易造成流量调节反应滞后，浪费氩气；压力讯号转化为电流讯号，根据此电流讯号即可显软吹过程无法精确控制，钢

4、水卷渣；易造成流量失示出进入钢包的氩气压力。精炼吹氩操作可在主控，对透气砖耐材侵蚀冲刷严重，最终导致钢水成控室内通过工控机控制，也可在炉前操作箱操作，分均匀性较差，成分偏析，大颗粒夹杂物及有害气氩气流量、压力由PLC根据冶炼工艺要求，不同的冶体去除不充分，造成铸坯及轧材质量波动等。炼阶段采用不同的吹氩流量，且在每一阶段保证吹［1］氩流量的恒定。该系统设有一高压旁通支路，当3自动吹氩设备及其机理钢包的透气砖堵塞时，接通次支路可将高压氩气直为满足钢水进一步洁净化，提高H型钢产品实接吹至透气砖，消除透气砖的堵塞。物质量，达到节能降耗的目的，莱钢根据现场工艺3.3PLC流量控

5、制原理设备条件，在4号吹氩位引进自动吹氩装置。采用国际流行的液压控制——脉冲编码技术3.1自动吹氩系统组成PCM。PCM流量控制技术是把控制信号以二进制自动吹氩系统主要有调节阀、截止阀、减压阀、的形式输出，控制一组开关阀，把各个带有可调节流量监测仪表、压力表及压力变送器、PLC流量控制流阀的节流式孔板的开口面积调节成为S1︰S2︰系统等组成，如图1所示。S3︰S4……=1︰2︰4︰8……，综合开口面积为组合的开关阀面积之和。这样，当输出的二进制信号收稿日期：2009-07-13变化时，就可以得到与二进制信号的变化成一定比作者简介：袁本明，男，1968年生，1991毕业

6、于中国石油大学北京远例关系的阀的开口度，从而得到与二进制信号变化程教育学院电气自动化专业。现为莱钢炼钢厂副厂长，高级工程［2］师，从事炼钢设备、技术、质量及安全生产管理工作。成比例关系的氩气流量。46袁本明等精准自动吹氩模式的研究与开发2009年第5期25064精准自动吹氩模式开发与应用-10200×150莱钢根据实际工艺条件，对不同吹氩状态条件100下的氩气流量、氩气压力进行量化，并结合理论计50算，形成了8种精准自动吹氩模式。夹杂物含量04.1精准自动吹氩模式的形成102030405060708090100夹杂物直径/μm4.1.1大氩气搅拌时间及流量的设置图2软

7、吹过程不同尺寸夹杂物相对含量变化趋势根据全浮力模型，吹氩搅拌时钢流的体积流量程的限制。根据莱钢老区现场生产节奏要求，钢水Vz与吹入气体的流量Vg的关系为：软吹时间可以控制在3～5min。根据现场实际，在钢包双透气砖透气性能良好的情况下，每个透气砖，氩气流量为50～80L/min时，能做到钢液面微动不式中Z为液流高度。钢包吹氩搅拌的抽引比m为：裸露或钢水裸露面直径＜80mm。m＝VH/Vg，式中:VH为Z＝H时的最大提升钢液量，H4.1.3喂线微调过程氩气流量设置为钢液的深度，此时VH＝VL，VL为钢液体积。初炼成分需要喂线微调，而喂入合金线后，在钢液