本發明專利技術涉及一種VOD精煉預測模型動態調整方法，特別是一種VOD精煉終點碳含量預報模型的動態調整方法。在VOD生產過程中，在吹氧結束后和還原結束后分別對鋼液進行一次采樣，得到實際的碳含量。根據吹氧結束后碳含量的實際采樣值，可以計算得到一個D值并將其存入數據庫；根據還原結束后碳含量的實際采樣值，可以計算得到一個K值并將其存入數據庫。累計到一定數量歷史爐次的實際D值和K值后，采用一次指數平滑算法，修正模型所采用的D和K值。以修正后的D、K值代替原有模型中的參數D、K，模型根據修正后的D、K值計算出來的吹氧時間就會和實際值更加吻合，據此提高模型的預測精度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于一種VOD精煉預測模型動態調整方法，特別是VOD精煉終點碳含量預報模型的動態調整方法。
技術介紹
VOD是真空吹氧脫碳法(VacuumOxygenDecarburization)的簡稱,是一種特殊的鋼鐵冶煉工藝。它是一種爐外精煉工藝，是由聯邦德國維騰特殊鋼廠(EdelstahlwerkWitten)于1965年首次開發，并由此專利技術了 VOD鋼包精煉爐。它具有真空脫氣、吹氧脫碳、真空加料、吹氬攪拌、非真空測溫取樣、喂絲等多種功能，有效保證了鋼水中的氫、氧、氮、碳含量達到最低水平，并可精確調整鋼水成份，使夾雜物充分上浮而有效提高鋼的潔凈度，可以精煉軸承鋼、合金結構鋼、彈簧鋼、優質碳素鋼及超低碳不銹鋼等。目前，VOD精煉已成為世界上使用最廣泛的爐外精煉技術之一。近年來，為了使我國從鋼鐵大國向鋼鐵強國發展，提高產品的技術含量，增強行業競爭力，國內各鋼鐵企業大量地投產了 LF、A0D、V0D等精煉設備。同時，通過國內冶金設備研制企業的努力，VOD等爐外精煉設備逐步國產化。而VOD冶煉過程是一個非常復雜的高溫、多相的物理化學過程。該過程的主要目標是通過對冶煉過程的吹氧操作和真空操作的控制，最終獲得合格的鋼水成分。實際生產過程中，由于冶煉過程的高度隨機和高溫真空下鋼水的檢測難度，VOD冶煉終點碳含量控制問題成為冶煉控制的難點，控制效果直接影響著生產效率與經濟效益。目前VOD生產過 程基本靠經驗數據進行操作，難以保證穩定的產品質量和冶煉成本。隨著VOD爐外精煉設備的逐步國產化，迫切需要配套的VOD生產指導軟件系統，實時、準確地預報VOD爐冶煉各階段的工藝參數和終點參數，有效指導生產工藝的優化，充分實現VOD精煉過程的動態控制功能。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種VOD精煉預測模型動態調整方法，特別是VOD精煉終點碳含量預報模型的動態調整方法。本專利技術的目的是這樣實現的:一種VOD精煉終點碳含量預報模型的動態調整方法，其特征是:它至少包括:吹氧脫碳、真空脫碳、加料還原三個階段，其工藝流程是:步驟101:開始VOD工藝處理過程；步驟102:裝有鋼水并經過倒渣的鋼包被運送到VOD處理站；步驟103:對鋼包進行底部吹氬后，進行測溫取樣，獲取冶煉初始數據，開始計算存儲D值；步驟104:蓋上真空蓋啟動真空泵系統開始抽真空；步驟105:隨著真空到達一定值，氧槍吹氧，脫碳過程開始；步驟106:吹氧結束后對鋼液進行一次采樣，得到實際的碳含量；根據碳含量的實際采樣值，可以計算得到一個D值并將其存入數據庫；步驟107:判斷鋼液中的碳含量是否達到預期值，若是進行步驟108，否則進行步驟 109 ；步驟108:開始計算存儲K值，同時對鋼包進一步抽真空，開始進入真空階段；步驟109:計算反真空和真空時間，繼續對鋼包進行吹氧脫碳的過程；步驟110:真空階段結束時，將鋼液中加入各種合金進入還原階段；步驟111:對鋼液進行測溫取樣，獲取此時鋼液溫度和各主要元素的含量，同時計算存儲K值結束；步驟112:根據步驟111獲取的各主要元素的含量，對鋼液做大氣微調處理；步驟113:處理終止后，氬氣底吹停止，自動氬氣街頭斷開連接，行車將鋼包調離真空罐；步驟114:比較步驟111檢測的碳含量與目標碳含量，根據差值大小決定是否進行D、K值的修正，如果是進行步驟115，否則進行步驟117 ；步驟115:調修正D值程序；步驟116 ;調修正k值程序；步驟117 ;等待下一步命令。所述的步驟103 至步驟106計算、存儲D值過程包括:步驟201:計算、存儲D值開始；步驟202:輸入初始數據；步驟203:根據已有的D值，代入公式計算吹氧時間；步驟204:對鋼包按步驟203計算得到的時間進行吹氧；步驟205:對吹氧結束的鋼液取樣測量；步驟206:根據步驟205取樣測量得到的數據，計算此時的實際D值；步驟207:存儲計算得到的D值；步驟208:退出D值的存儲。所述的步驟115包括:所述的修正D值的流程是:步驟301:開始對所獲取的D值的修正過程；步驟302:連接數據庫，獲取其中存儲的D值；步驟303:采用指數平滑算法修正D值；步驟304:存儲修正過的D值；步驟305:退出D值的修正過程。所述的步驟108、110和111計算、存儲K值過程包括:所述的計算、存儲K值過程是:步驟401:計算、存儲K值的流程開始；步驟402:調取真空脫碳傳質系數K，依據真空脫碳處理時間公式，計算真空脫碳處理時間；式中:C_IUB為動態吹氧結束時的實測碳含量;CINF’B0為真空階段反應界面的碳含量；Cg$M為真空脫碳階段結束時希望的目標碳含量，為預先設定值;WDB為動態吹氧結束時的鋼液重量；A為鋼包熔池內碳氧反應面積；步驟403:還原結束后，對鋼液進行測溫取樣；步驟404:依據公式計算實際K值；步驟405:存儲計算得到的實際K值；步驟406:退出K值的存儲。所述的步驟116包括:所述的修正K值的流程是:步驟501:開始對所獲取的K值的修正過程；步驟502:連接數據庫，獲取其中存儲的K值；步驟503:采用指數平滑算法修正K值；步驟504:存儲修正過的K值；步驟505:退出K值的修正過程。本專利技術的優點是:以VOD爐外精煉工藝為背景，以VOD精煉工藝參數預測模型為基礎，基于冶煉歷史數據，研究預測模型參數調整方法。拋棄原操作中對經驗數據的過分依賴，從而實時準確地預報VOD生產各階段的碳含量等工藝參數，有效指導生產工藝流程的優化。實現不銹鋼等特種鋼冶煉過程的智能化和自動化，提高冶煉過程控制水平，縮短冶煉時間，降低氣體消耗，減少補吹的次數，延長爐體的壽命，從而達到降低冶煉成本，提高生產效率的目的。如果在國內加以推廣應用，將會產生很大的直接和間接的經濟效益和社會效.、Mo附圖說明圖1:V0D工藝流程圖；圖2:計算實際傳質系數D流程圖；圖3:吹氧傳質系數D調整流程圖；圖4:真空傳質系數K存儲流程圖；圖5:真空傳質系數K調整流程圖。具體實施例方式VOD工藝處理流程如圖1所示，可分為吹氧脫碳、真空脫碳、加料還原三個階段。其工藝流程是:當裝有鋼水并經過倒渣的鋼包運送到VOD處理站后，打開氬氣閥，對鋼包開始底部吹気。隨后進行測溫取樣，得到冶煉初始數據后，蓋上真空蓋使真空罐完全密閉。真空泵系統開始工作。隨著壓力的降低，脫碳過程開始。當真空度達到一定值時，氧槍移動到預設的位置，開始吹氧過程。吹氧結束后，需要破真空進行采樣測試，得到吹氧結束后的鋼液溫度和各主要元素的含量。鋼液碳含量達到初步目標后，進一步抽真空，開始進入真空階段。真空階段結束時，加入各種合金進入還原階段。還原階段結束后，真空泵停止工作，真空罐破真空。真空罐繼續在大氣條件下,做大氣微調處理(溫度測量、取樣、化學成分調整、鋼水均勻化、喂絲操作軟攪拌)。處理終止后，氬氣底吹停止，自動氬氣接頭斷開連接，行車將鋼包吊離真空罐。而上述吹氧階段又可分為預吹階段、主吹階段和動態吹氧階段。預吹階段以吹氧量達到模型計算值時為結束標志，預吹結束直接進入主吹階段。主吹階段也是以吹氧量達到模型計算值(達到臨界碳含量)為結束標志。主吹結束后即進入動態吹氧階段，動態吹氧階段是以吹氧量達到模型計算值為結束標志。吹氧結束后通過檢測儀器得到鋼液的碳含量和溫度，并根據檢測碳含本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種VOD精煉終點碳含量預報模型的動態調整方法，其特征是：它至少包括：吹氧脫碳、真空脫碳、加料還原三個階段，其工藝流程是：步驟101：開始VOD工藝處理過程；步驟102：裝有鋼水并經過倒渣的鋼包被運送到VOD處理站；步驟103：對鋼包進行底部吹氬后，進行測溫取樣，獲取冶煉初始數據，開始計算存儲D值；步驟104：蓋上真空蓋啟動真空泵系統開始抽真空；步驟105：隨著真空到達一定值，氧槍吹氧，脫碳過程開始；步驟106：吹氧結束后對鋼液進行一次采樣，得到實際的碳含量；根據碳含量的實際采樣值，可以計算得到一個D值并將其存入數據庫；步驟107：判斷鋼液中的碳含量是否達到預期值，若是進行步驟108，否則進行步驟109；步驟108：開始計算存儲K值，同時對鋼包進一步抽真空，開始進入真空階段；步驟109：計算反真空和真空時間，繼續對鋼包進行吹氧脫碳的過程；步驟110：真空階段結束時，將鋼液中加入各種合金進入還原階段；步驟111：對鋼液進行測溫取樣，獲取此時鋼液溫度和各主要元 素的含量，同時計算存儲K值結束；步驟112：根據步驟111獲取的各主要元素的含量，對鋼液做大氣微調處理；步驟113：處理終止后，氬氣底吹停止，自動氬氣街頭斷開連接，行車將鋼包調離真空罐；步驟114：比較步驟111檢測的碳含量與目標碳含量，根據差值大小決定是否進行D、K值的修正，如果是進行步驟115，否則進行步驟117；步驟115：調修正D值程序；步驟116；調修正k值程序；步驟117；等待下一步命令。...
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李建文，馬伯淵，李錦艷，王衛東，梁成壯，
申請(專利權)人：西安電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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