本實用新型屬于電弧爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電弧爐使用預(yù)熱式氧槍的煉鋼過程控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，電弧爐煉鋼的供氧主要是通過位于熔池上方的氧槍來完成，氧槍噴頭采用拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超音速射流，利用氧氣射流的動能穿透爐氣和渣層與鋼水接觸并發(fā)生反應(yīng)。

電弧爐氧槍產(chǎn)生的超音速氧氣射流吹入熔池，一方面提供熔池氧化所需的氧，另一方面提供熔池攪拌所需的攪拌功；電弧爐的不同冶煉階段對供氧量和攪拌功需求不同，合理控制供氧量和攪拌功對提高電弧爐冶煉效率具有重要意義。

在電弧爐煉鋼過程中，爐壁氧槍尺寸和位置是固定的，氧氣流量是冶煉過程中唯一可調(diào)的供氧參數(shù)，氧氣射流的沖擊攪拌能力隨氧氣流量的變化而變化，無法實現(xiàn)氧氣流量和沖擊力的獨立控制；同時氧氣流量的變化使得氧槍工作在非設(shè)計工況下，進(jìn)一步惡化了超音速氧氣射流的射流特性，降低了氧氣利用率以及氧氣射流對熔池的沖擊攪拌效果。

專利號為ZL201210233080.6，名稱為“一種預(yù)熱氧氣提高射流速度的吹氧煉鋼方法”的專利公開了通過氧槍噴吹被預(yù)熱的高溫氧氣，可顯著增加氧氣的射流速度。但現(xiàn)有的電弧爐煉鋼生產(chǎn)中供氧參數(shù)單一、氧氣射流氧化能力和沖擊攪拌能力無法獨立控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電弧爐使用預(yù)熱式氧槍的煉鋼控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的電弧爐煉鋼生產(chǎn)中供氧參數(shù)單一、氧氣射流氧化能力和沖擊攪拌能力無法獨立控制的問題，以不同冶煉階段的工藝需求為基礎(chǔ)，獨立調(diào)節(jié)供氧流量和氧氣溫度，實現(xiàn)氧氣射流氧化能力和沖擊攪拌能力的獨立控制，提高電弧爐冶煉效率和氧氣利用效率，降低能量消耗和金屬料消耗。

本實用新型一種電弧爐使用預(yù)熱式氧槍的煉鋼控制系統(tǒng)，包括爐況傳感器、主控制模塊、氧氣溫度調(diào)節(jié)器、氧氣流量調(diào)節(jié)器；所述爐況傳感器設(shè)置于電弧爐內(nèi)，所述主控制模塊前接爐況傳感器，后接氧氣溫度調(diào)節(jié)器、氧氣流量調(diào)節(jié)器；所述氧氣溫度調(diào)節(jié)器與氧氣加熱元件連接，所述氧氣流量調(diào)節(jié)器與氧氣流量控制閥組連接。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括操作顯示模塊，所述操作顯示模塊與主控制模塊連接。

進(jìn)一步的，所述預(yù)熱式氧槍為爐壁預(yù)熱式氧槍或爐門預(yù)熱式氧槍。

進(jìn)一步的，主控制模塊通過現(xiàn)場總線和PLC分別與氧氣溫度調(diào)節(jié)器、氧氣流量調(diào)節(jié)器連接。

進(jìn)一步的，電弧爐容量為30-200噸。

本實用新型的有益效果為：與傳統(tǒng)方式相比，氧氣溫度和氧氣流量分開調(diào)控，氧氣射流具有更優(yōu)異的射流特性，氧氣利用率提高2%~5%，脫碳速率加快，脫碳時間縮短1min以上，終渣TFe降低2%以上，鋼鐵料消耗減少5kg/t以上，具有顯著的優(yōu)化效果和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

圖1所示為本實用新型實施例電弧爐使用預(yù)熱式氧槍的煉鋼控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-電弧爐、2-爐況傳感器、3-主控制模塊、4-氧氣溫度調(diào)節(jié)器、5-氧氣流量調(diào)節(jié)器、6-氧氣流量控制閥組、7-加熱元件、8-預(yù)熱式氧槍、9-操作顯示模塊。

具體實施方式

下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本實用新型具體實施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。在下述實施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標(biāo)號代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實施例中。

如圖1所示，本實用新型實施例一種電弧爐使用預(yù)熱式氧槍的煉鋼控制系統(tǒng)，包括爐況傳感器2、主控制模塊3、氧氣溫度調(diào)節(jié)器4、氧氣流量調(diào)節(jié)器5；所述爐況傳感器2設(shè)置于電弧爐1內(nèi)，所述主控制模塊3前接爐況傳感器2，后接氧氣溫度調(diào)節(jié)器4、氧氣流量調(diào)節(jié)器5；所述氧氣流量調(diào)節(jié)器5與氧氣流量控制閥組6連接，所述氧氣溫度調(diào)節(jié)器4與加熱元件7連接。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)還包括操作顯示模塊9，所述操作顯示模塊9與主控制模塊3連接。

優(yōu)選的，所述預(yù)熱式氧槍8為爐壁預(yù)熱式氧槍或爐門預(yù)熱式氧槍。

優(yōu)選的，主控制模塊3通過現(xiàn)場總線和PLC分別與氧氣溫度調(diào)節(jié)器4、氧氣流量調(diào)節(jié)器5連接。

使用時，爐況傳感器2采集電弧爐1內(nèi)的實時爐況特征信息，傳輸給主控制模塊3；主控制模塊3根據(jù)實時爐況特征信息分別向氧氣溫度調(diào)節(jié)器4、氧氣流量調(diào)節(jié)器5發(fā)送控制指令，氧氣溫度調(diào)節(jié)器4控制加熱元件7實現(xiàn)氧氣調(diào)溫，氧氣流量調(diào)節(jié)器5控制氧氣流量控制閥組6實現(xiàn)氧氣流量控制，經(jīng)過溫度和流量調(diào)節(jié)的氧氣經(jīng)預(yù)熱式氧槍8進(jìn)入電弧爐1；操作顯示模塊9可實時顯示爐況、氧氣溫度、氧氣流量的信息，并可與主控模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

本實用新型的有益效果為：與傳統(tǒng)方式相比，氧氣溫度和氧氣流量分開調(diào)控，氧氣射流具有更優(yōu)異的射流特性，氧氣利用率提高2%~5%，脫碳速率加快，脫碳時間縮短1min以上，終渣TFe降低2%以上，鋼鐵料消耗減少5kg/t以上，具有顯著的優(yōu)化效果和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

本文雖然已經(jīng)給出了本實用新型的幾個實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實用新型精神的情況下，可以對本文的實施例進(jìn)行改變。上述實施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實施例作為本實用新型權(quán)利范圍的限定。