專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋼包自動(dòng)增氮裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于轉(zhuǎn)爐冶煉含氮鋼種時(shí)對(duì)鋼包內(nèi)鋼水進(jìn)行自動(dòng)控制增氮裝置及其方法。
背景技術(shù)：
含氮鋼種厚板坯的氮含量范圍要求在0.008-0.015%之間，目標(biāo)氮含量為0.012%。目前，國(guó)內(nèi)煉鋼廠在生產(chǎn)含氮鋼種的厚板坯時(shí)，普遍采取將轉(zhuǎn)爐底吹氬氣臨時(shí)手動(dòng)改為底吹氮?dú)獾姆绞竭M(jìn)行鋼水增氮操作，人工控制氮的含量。雖然上述增氮方法較為簡(jiǎn)單，所需控制裝置較少，但從實(shí)際生產(chǎn)效果看，卻存在著人為因素影響大，增氮量控制不準(zhǔn)確，從而使氮含量難以滿足含氮鋼種要求的問(wèn)題，造成改鋼損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在消除上述缺陷，提供一種可自動(dòng)準(zhǔn)確控制氮的加入量，確保氮含量符合含氮鋼種要求，避免改鋼損失的鋼包自動(dòng)增氮裝置及方法。為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種鋼包自動(dòng)增氮裝置，包括氬氣氣源、氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表、流量控制器、工作壓力表及工作流量表，其特征在于，增設(shè)氮?dú)鈿庠?、氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ?、切換閥、管理計(jì)算機(jī)、過(guò)程計(jì)算機(jī)、PLC及相關(guān)管道；
氮?dú)鈿庠唇?jīng)由氮?dú)夤艿肋B接氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ砗颓袚Q閥，切換閥通過(guò)氣體管道依次連接流量控制器、工作壓力表、工作流量表及鋼包，管理計(jì)算機(jī)通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)連接PLC,連接IS氣氣源、IS氣 穩(wěn)壓包、IS氣總管壓力表的IS氣管道另一端接于氮?dú)饪偣軌毫Ρ砼c切換閥之間的氮?dú)夤艿郎?，切換閥、工作壓力表及工作流量表分別與PLC連接。一種應(yīng)用上述鋼包自動(dòng)增氮裝置的方法，其自動(dòng)增氮控制過(guò)程為:
1、生產(chǎn)含氮鋼種時(shí)，管理計(jì)算機(jī)將包括化驗(yàn)鋼水氮含量、鋼種目標(biāo)氮含量數(shù)據(jù)的冶煉信息發(fā)送給過(guò)程計(jì)算機(jī)。2、過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)冶煉信息計(jì)算生成氮?dú)饬磕繕?biāo)值，并將生成的氮?dú)饬磕繕?biāo)值發(fā)送給PLC。3、PLC根據(jù)氮?dú)饬磕繕?biāo)值對(duì)切換閥進(jìn)行控制:當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量未達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)。4、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)時(shí)，氮?dú)庥傻獨(dú)鈿庠赐ㄟ^(guò)氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ砗颓袚Q閥進(jìn)入氣體管道，再經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進(jìn)入鋼包內(nèi)，完成一次增氮過(guò)程。5、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，氬氣由氬氣氣源通過(guò)氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表及氮?dú)夤艿肋M(jìn)入切換閥，再通過(guò)氣體管道經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進(jìn)入鋼包內(nèi)，完成一次底吹氬氣過(guò)程。
本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明可消除人為因素的影響，避免手動(dòng)增氮的弊端，實(shí)現(xiàn)增氮的自動(dòng)準(zhǔn)確控制，使含氮鋼厚板坯的氮含量精確控制在0.008-0.015%的范圍之內(nèi)，并可根據(jù)需要達(dá)到目標(biāo)氮含量的要求，按照0.01%的精度控制厚板產(chǎn)品的氮含量，從而減少改鋼損失，提高鋼種合格率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是鋼包自動(dòng)增氮裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式由圖1可見(jiàn)，本發(fā)明鋼 包自動(dòng)增氮裝置是在原有氬氣氣源、氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表、流量控制器、工作壓力表、工作流量表、氬氣管道及氣體管道的基礎(chǔ)上，增設(shè)了氮?dú)鈿庠?、氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ?、切換閥、管理計(jì)算機(jī)、過(guò)程計(jì)算機(jī)、PLC及氮?dú)夤艿?，并將氬氣管道與氮?dú)夤艿肋B接，實(shí)現(xiàn)了氬氣與氮?dú)獾淖詣?dòng)轉(zhuǎn)換。其具體連接方式為:新增的氮?dú)庀到y(tǒng)的氮?dú)鈿庠赐ㄟ^(guò)氮?dú)夤艿酪来芜B接氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ砗颓袚Q閥，切換閥通過(guò)氣體管道連接流量控制器、工作壓力表、工作流量表及鋼包。管理計(jì)算機(jī)通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)連接PLC。氬氣氣源則通過(guò)氬氣管道連接氬氣穩(wěn)壓包和IS氣總管壓力表，從IS氣總管壓力表出來(lái)的IS氣管道的另一端連接在氮?dú)饪偣軌毫Ρ砼c切換閥之間的氮?dú)夤艿郎?。同時(shí)，切換閥、工作壓力表及工作流量表分別與PLC連接。本發(fā)明鋼包自動(dòng)增氮方法的控制過(guò)程為:
1、生產(chǎn)含氮鋼種時(shí)，管理計(jì)算機(jī)將包括化驗(yàn)鋼水氮含量、鋼種目標(biāo)氮含量數(shù)據(jù)的冶煉信息發(fā)送給過(guò)程計(jì)算機(jī)。2、過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)冶煉信息計(jì)算生成氮?dú)饬磕繕?biāo)值，并將生成的氮?dú)饬磕繕?biāo)值發(fā)送給PLC。3、PLC根據(jù)氮?dú)饬磕繕?biāo)值對(duì)切換閥進(jìn)行控制:當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量未達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)。4、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)時(shí)，氮?dú)庥傻獨(dú)鈿庠赐ㄟ^(guò)氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ砗颓袚Q閥進(jìn)入氣體管道，再經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進(jìn)入鋼包內(nèi)，完成一次增氮過(guò)程。5、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，氬氣由氬氣氣源通過(guò)氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表及氮?dú)夤艿肋M(jìn)入切換閥，再通過(guò)氣體管道經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進(jìn)入鋼包內(nèi)，完成一次底吹氬氣過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種鋼包自動(dòng)增氮裝置，包括氬氣氣源、氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表、流量控制器、工作壓力表及工作流量表，其特征在于，增設(shè)氮?dú)鈿庠?、氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ怼⑶袚Q閥、管理計(jì)算機(jī)、過(guò)程計(jì)算機(jī)、PLC及相關(guān)管道； 氮?dú)鈿庠唇?jīng)由氮?dú)夤艿肋B接氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ砗颓袚Q閥，切換閥通過(guò)氣體管道依次連接流量控制器、工作壓力表、工作流量表及鋼包，管理計(jì)算機(jī)通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)連接PLC,連接IS氣氣源、IS氣穩(wěn)壓包、IS氣總管壓力表的IS氣管道另一端接于氮?dú)饪偣軌毫Ρ砼c切換閥之間的氮?dú)夤艿郎?，切換閥、工作壓力表及工作流量表分別與PLC連接。
2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述鋼包自動(dòng)增氮裝置的方法，其特征在于，自動(dòng)增氮控制過(guò)程為: (1)、生產(chǎn)含氮鋼種時(shí)，管理計(jì)算機(jī)將包括化驗(yàn)鋼水氮含量、鋼種目標(biāo)氮含量數(shù)據(jù)的冶煉信息發(fā)送給過(guò)程計(jì)算機(jī)； (2)、過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)冶煉信息計(jì)算生成氮?dú)饬磕繕?biāo)值，并將生成的氮?dú)饬磕繕?biāo)值發(fā)送給 PLC ； (3)、PLC根據(jù)氮?dú)饬磕繕?biāo)值對(duì)切換閥進(jìn)行控制:當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量未達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)； (4)、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)時(shí)，氮?dú)庥傻獨(dú)鈿庠赐ㄟ^(guò)氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ砗颓袚Q閥進(jìn)入氣體管道，再經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進(jìn)入鋼包內(nèi)，完成一次增氮過(guò)程； (5)、當(dāng)切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，氬氣由氬氣氣源通過(guò)氬氣穩(wěn)壓包、氬氣總管壓力表及氮?dú)夤艿肋M(jìn)入切換閥，再通過(guò)氣體管道經(jīng)由流量控制器、工作壓力表、工作流量表進(jìn)入鋼包內(nèi)，完成一次底 吹氬氣過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼包自動(dòng)增氮裝置及方法，在原有底吹氬氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)氮?dú)鈿庠?、氮?dú)夥€(wěn)壓包、氮?dú)饪偣軌毫Ρ?、切換閥、管理計(jì)算機(jī)、過(guò)程計(jì)算機(jī)、PLC及相關(guān)管道，將氬氣管道與氮?dú)夤艿肋B接。生產(chǎn)含氮鋼種時(shí)，PLC根據(jù)過(guò)程計(jì)算機(jī)提供的氮?dú)饬磕繕?biāo)值對(duì)切換閥進(jìn)行控制當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量未達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氮?dú)忾_(kāi)路狀態(tài)；當(dāng)?shù)獨(dú)饫鄯e量達(dá)到氮?dú)饬磕繕?biāo)值時(shí)，將切換閥轉(zhuǎn)為氬氣開(kāi)路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氬氣與氮?dú)獾淖詣?dòng)轉(zhuǎn)換。從而消除手動(dòng)增氮的弊端，使含氮鋼厚板坯的氮含量精確控制在0.008-0.015%范圍之內(nèi)，并可按照0.01%的精度控制厚板產(chǎn)品的氮含量，減少改鋼損失，提高鋼種合格率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C21C7/00GK103205531SQ20131009834
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者翟寶鵬, 王明林 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司