一种单支管式转炉底吹气体流量自动控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制系统及方法，尤其涉及一种单支管式转炉底吹气体流量自动控制系统及及控制方法。
【背景技术】
[0002]转炉底吹常用的有弥散式透气砖和单支管透气砖两种。弥散式透气砖呈海绵状，一块透气砖分布若干个透气小孔，通过透气砖的气体压力小；单支管式透气砖只有一个透气孔，通过透气砖的气体压力大。单支管式透气砖，在转炉冶炼过程中，容易发生透气孔堵塞的现象，发生这种情况时，需要操作人员实时监控支管的气体流量和压力，通过手动调节流量调节阀的开度，透气砖堵塞的清除后，再通过手动调节流量调节阀的开度，恢复正常底吹。传统方法，需要操作及时发现，及时调节，不及时，且牵涉操作人员大量的精力。因此，迫切需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种单支管式转炉底吹气体流量自动控制方法，本发明根据支管的设定压力与实际压力比较，调节支管的开口，增大流量，利用大流量的气体压力，能够自动、有效地清除支管透气砖的堵塞，实现支管流量的自动调节。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种单支管式转炉底吹气体流量自动控制系统，其特征在于，所述控制系统包括转炉底吹PLC控制系统和转炉L2控制系统即转炉过程控制系统，转炉底吹PLC控制系统包括PLC底吹数据实时采集模块、PLC底吹控制调节模块和PLC通信模块；转炉L2控制系统包括L2数据采集模块、L2调节阀开度计算模块和L2通信模块；所述的PLC底吹数据实时采集模块用于周期采集转炉底吹的实时数据；所述的PLC底吹控制调节模块:用于调节底吹支管调节阀开度；所述的PLC通信模块用于转炉底吹PLC控制系统和转炉L2控制系统通信；所述的L2数据采集模块用于收集L2的相关数据，供L2调节阀开度计算模块计算调节阀开度使用；所述的L2调节阀开度计算模块用于计算支管气体流量调节阀的开度；所述的L2通信模块用于转炉L2控制系统和转炉底吹PLC控制系统的通信。
[0005]一种单支管式转炉底吹气体流量自动控制系统的自动控制方法，其特征在于，所述步骤如下，I) PLC底吹数据实时采集模块周期采集转炉各底吹支管的实时流量和设定流量；2) PLC通信模块将转炉各底吹支管实时流量和设定流量，通过以太网络上传至转炉L2控制系统；3)转炉L2控制系统接收到PLC通信模块上传的数据后，判断当前的炉次状态，若炉次状态在吹炼状态或溅渣护炉状态，此时底吹气体流量最大，将数据保存到转炉L2系统数据库，启动L2调节阀开度计算模块；4)L2数据采集模块首先启用L2数据采集模块，收集各支管的实时流量和设定流量，然后进行计算模块计算调节阀开度；5)根据计算结果，将需要调节的支管及其开度信息，通过L2通信模块下发到转炉底吹PLC控制系统；6) PLC底吹控制调节模块根据L2通信模块下发的信息，调节对应支管的调节阀开度；7)返回步骤1，继续。加大对应支管调节阀的开度，增大气体流量，利用大流量的气体压力的冲击力，冲开对应支管吹口上覆盖的炉渣，实现支管堵塞的问题。
[0006]作为本发明的一种改进，所述步骤4)中调节阀开度计算方法如下，
O收集最近N1组各支管实时流量和设定流量；(N1取值范围:最近一组数据的采集时间和最早一组数据采集时间的差值为1.0-2.0分钟)
2)比较每个支管各组实时流量和设定流量的比值，实时流量/设定流量；
3)如果该组比值有N2(N2(N1)个或N2个以上都大于常量(1.2-1.5)或都小于常量σ 2 (0.8-0.5)，计算同向变化的平均值，设为α ； (N2取值范围=N2 >= 70% * N1且N2 <=90% * N1)
①比值有N2个或N2个以上都大于σ
如果α >=σ i并且α〈1.2σ i时，对应支管调节阀的开度减少I个最低开度；
如果α >1.2 σ I并且α〈1.5 σ I时，对应支管调节阀的开度减少2个最低开度；
如果α >1.5 σ I并且α〈1.8 σ I时，对应支管调节阀的开度减少3个最低开度；
如果α>1.8σ I时，对应支管调节阀的开度减少4个最低开度；
其中，最低开度是指调节阀调到最小流量时的调节阀开度；
②比值有N2个或N2个以上都小于σ;
如果α〈=0 2并且α >0.8 σ 2时，对应支管调节阀的开度增加I个最低开度；
如果α <=0.8 σ 2并且α >0.6 σ 2时，对应支管调节阀的开度增加2个最低开度；
如果α <=0.6 σ 2并且α >0.4 σ 2时，对应支管调节阀的开度增加3个最低开度；
如果α〈0.4 σ 2时，对应支管调节阀的开度增加4个最低开度。
[0007]相对于现有技术，本发明的有益效果如下:整个技术方案设计巧妙，使用方便，通过该方法，能自动调节调节阀的开度，恢复正常底吹，有效地清除支管透气砖的堵塞，无需人工干预。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的系统I吴块关系TJK意图；
其中各模块为:转炉底吹PLC控制系统和转炉L2控制系统(转炉过程控制系统)。转炉底吹PLC控制系统包括PLC底吹数据实时采集模块、PLC底吹控制调节模块和PLC通信模块；转炉L2控制系统包括L2数据采集模块、L2调节阀开度计算模块和L2通信模块。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。
[0011]实施例1:
参见图1，一种单支管式转炉底吹气体流量自动控制系统的自动控制方法，假定某转炉采用单支管式底吹，有12根单支管，具体步骤如下，
1、PLC底吹数据实时采集模块周期，时间为10秒，采集转炉各底吹支管的实时流量和设定流量； 2、PLC通信模块将转炉各底吹支管实时流量和设定流量，通过以太网络上传至转炉L2控制系统；
3、转炉L2控制系统接收到PLC通信模块上传的数据后，判断当前的炉次状态，若炉次状态在吹炼状态或溅渣护炉状态，此时底吹气体流量最大，将数据保存到转炉L2系统数据库，启动L2调节阀开度计算模块；
4、L2数据采集模块首先启用L2数据采集模块，收集各支管的实时流量和设定流量，然后进行计算模块计算调节阀开度；
(O收集最近10组各支管实时流量和设定流量；
(2)比较每个支管各组