專利名稱：一種從含釩鐵水中提取粗釩渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從含釩鐵水中提取粗釩渣的方法。
背景技術(shù)：
在我國(guó)、南非、俄羅斯、中國(guó)、新西蘭、芬蘭等，部分鋼鐵廠采用釩鈦磁鐵礦冶煉。為了保證釩和鐵資源的有效提取利用，在煉鋼之前需要進(jìn)行提釩。所謂提釩就是利用選擇性氧化的原理，將鐵水中的釩氧化成高價(jià)穩(wěn)定的釩氧化物來(lái)制取釩渣的一種物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在反應(yīng)過(guò)程中通常還需要加入冷卻劑，從而將熔池溫度控制在碳釩轉(zhuǎn)換溫度以下，以達(dá)至IJ “脫釩保碳”的目的。在已有技術(shù)中，鐵水提取粗釩渣的方式較多，例如，俄羅斯下塔吉爾鋼鐵聯(lián)合公司、丘索夫鋼鐵公司以及承鋼集團(tuán)和馬鋼集團(tuán)等采用的是轉(zhuǎn)爐提釩工藝，南非的鋼鐵公司大多采用搖包法進(jìn)行提釩，而新西蘭的很多鋼鐵公司則采用鐵水包提釩工藝，然而，這些提釩工藝中普遍存在以下問(wèn)題提釩控制自動(dòng)化水平低，沿用人工經(jīng)驗(yàn)?zāi)：刂撇粔蚓_，隨意性大，導(dǎo)致勞動(dòng)強(qiáng)度大，提釩效率低，提釩收率低，粗釩渣質(zhì)量和半鋼質(zhì)量不穩(wěn)定等等?？梢?jiàn)，現(xiàn)有的提取粗釩渣工藝還都存在著較大的改善空間，亟需一種改進(jìn)的方法， 以提高提釩效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)、資源和設(shè)備管理變革。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的提取粗釩渣工藝中普遍存在的上述諸多問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種從含釩鐵水中提取粗釩渣的自動(dòng)控制方法。本發(fā)明提供了一種從含釩鐵水中提取粗釩渣的自動(dòng)控制方法，該方法包括獲取鐵水信息和冷卻劑信息，并根據(jù)所獲取的鐵水信息和冷卻劑信息確定冷卻劑的用量；根據(jù)所述鐵水信息、所述冷卻劑信息和所述冷卻劑的用量確定總供氧量和氧氣供給參數(shù)；根據(jù)所述總供氧量和所述供氧參數(shù)來(lái)確定所述冷卻劑的冷卻劑供給參數(shù)；以及使用所述氧氣供給參數(shù)和所述冷卻劑供給參數(shù)，在提取粗釩渣的過(guò)程中自動(dòng)控制對(duì)氧氣和所述冷卻劑的提 {共。本發(fā)明所提供的從含釩鐵水中提取粗釩渣的方法中，通過(guò)獲取的鐵水信息和冷卻劑信息及時(shí)的得到所需的冷卻劑用量和總供氧量，并進(jìn)一步確定出冷卻劑和氧氣各自的加入過(guò)程中的參數(shù)設(shè)置，使得整個(gè)提釩過(guò)程能夠得到及時(shí)、準(zhǔn)確而且穩(wěn)定的控制，從而提高提釩效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的用于從含釩鐵水中提取粗釩渣的系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的從含釩鐵水中提取粗釩渣的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的用于從含釩鐵水中提取粗釩渣的系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該粗釩渣提取系統(tǒng)包括客戶端1、服務(wù)器2和附屬在煉鋼爐4上的操作端3，其中服務(wù)器2分別與客戶端1和操作端3電連接。應(yīng)該指出的是，雖然圖1中只示出了一個(gè)服務(wù)器、一個(gè)客戶端和一個(gè)操作端，但本發(fā)明同樣適用于具有多個(gè)服務(wù)器、多個(gè)客戶端或分別附屬在多個(gè)煉鋼爐上的多個(gè)操作端的情形，這里只是為了描述方便將各個(gè)裝置的數(shù)量都選為一個(gè)，而并不是對(duì)保護(hù)范圍進(jìn)行限制。操作端3從煉鋼爐4中采集鐵水信息，將所采集的信息傳遞到服務(wù)器2，并能夠經(jīng)由服務(wù)器2將所采集的信息傳遞到客戶端1。其中，所采集的鐵水信息包括鐵水的成分、溫度、重量等等。操作端3還連接到位于煉鋼爐4的加氧槍和冷卻劑添加裝置，從而，服務(wù)器 2能夠通過(guò)操作端3對(duì)加氧槍和冷卻劑添加裝置進(jìn)行控制。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，操作端3也可只從煉鋼爐4中采集諸如鐵水溫度、 鐵水中特定元素(諸如釩、碳)的含量等需要實(shí)時(shí)采集的信息，而其他原始信息(諸如鐵水重量、鐵水成分等)則可通過(guò)在客戶端1或服務(wù)器2處輸入來(lái)得到。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，服務(wù)器2也可以直接連接到加氧槍和冷卻劑添加裝置，而不必通過(guò)操作端3與其進(jìn)行連接。服務(wù)器2獲取鐵水信息(比如，從操作端3)，結(jié)合冷卻劑種類信息確定冷卻劑用量，并根據(jù)鐵水信息和冷卻劑用量確定總供氧量和氧氣供給參數(shù)(諸如供氧時(shí)長(zhǎng)、供氧壓力以及加氧槍的位置等)，其中所述冷卻劑種類信息可以預(yù)先在服務(wù)器2中設(shè)定、從客戶端 1獲得或由操作人員進(jìn)行輸入。服務(wù)器2還進(jìn)一步根據(jù)總供氧量和氧氣供給參數(shù)來(lái)確定開(kāi)始和停止加入冷卻劑的時(shí)間，以及冷卻劑添加速率。在確定了以上各個(gè)參數(shù)后，服務(wù)器2便能夠?qū)友鯓尯屠鋮s劑添加裝置進(jìn)行控制，以完成整個(gè)提釩過(guò)程?？蛻舳?用于操作者對(duì)整個(gè)提釩過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，在提釩過(guò)程中涉及的各種參數(shù)均可以在客戶端1處的操作界面上進(jìn)行顯示，操作者能夠通過(guò)客戶端1實(shí)時(shí)掌握提釩過(guò)程中鐵水的成分、溫度等。操作者也可以在客戶端1處對(duì)原始參數(shù)(比如冷卻劑種類等)進(jìn)行輸入，以供服務(wù)器2使用。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，服務(wù)器2還可以連接到數(shù)據(jù)庫(kù)5，數(shù)據(jù)庫(kù)5可以通過(guò)存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠存儲(chǔ)不同的冷卻劑成分、預(yù)設(shè)的鐵水成分、加氧槍位置設(shè)定、供氧壓力設(shè)定等多個(gè)參數(shù)，操作者還能夠在服務(wù)器2處對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)5進(jìn)行讀寫(xiě)，或在客戶端1處通過(guò)服務(wù)器2對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)5進(jìn)行讀寫(xiě)。服務(wù)器2根據(jù)所確定的總供氧量、氧氣供給參數(shù)、冷卻劑用量、冷卻劑冷卻劑供給參數(shù)等，能夠預(yù)計(jì)整個(gè)提釩過(guò)程中的鐵、釩、碳等元素的含量變化曲線、鐵水溫度變化曲線、 以及最終的粗釩渣中的v205、TFe的含量，并且服務(wù)器2可以將所預(yù)計(jì)的曲線的數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端1進(jìn)行顯示。操作端3還從煉鋼爐中實(shí)時(shí)采集鐵水中的元素含量數(shù)據(jù)和鐵水溫度數(shù)據(jù)，并發(fā)送給服務(wù)器2繪制出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線，以便在客戶端1處進(jìn)行顯示。這樣，針對(duì)某一項(xiàng)指標(biāo)(如元素含量或鐵水溫度)存在一條預(yù)計(jì)曲線和一條實(shí)時(shí)曲線，當(dāng)預(yù)計(jì)曲線與實(shí)時(shí)曲線差距(兩條曲線在同一時(shí)間點(diǎn)的取值之差)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，服務(wù)器2可以改變總供氧量，從而對(duì)根據(jù)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出的曲線進(jìn)行修正，使按照實(shí)時(shí)曲線的最終提釩結(jié)果與事先預(yù)計(jì)的提釩結(jié)果更加接近。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，當(dāng)供氧壓力、加氧槍槍位、冷卻劑用量等參數(shù)超出預(yù)先設(shè)定的允許范圍時(shí)，客戶端1的操作界面上會(huì)出現(xiàn)報(bào)警情況，提示操作人員維護(hù)和處理。 其中所述允許范圍可以由操作者在進(jìn)行提釩過(guò)程之前根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的從含釩鐵水中提取粗釩渣的方法的流程圖。在步驟210中，獲取鐵水信息和冷卻劑信息，并根據(jù)所獲取的鐵水信息和冷卻劑信息確定冷卻劑的用量。需要獲得的鐵水信息包括鐵水溫度、成分、重量等等，這些信息可以由操作端3在煉鋼爐中采集，也可以由操作者在客戶端1或服務(wù)器2處輸入，信息采集后，發(fā)往服務(wù)器2， 由服務(wù)器2對(duì)冷卻劑的用量進(jìn)行確定。冷卻劑信息指的是冷卻劑的種類及其具體成分。通常采用的冷卻劑包括生鐵塊、 冷固球團(tuán)、絕廢渣和鐵皮球等。這些冷卻劑的成分各不相同，參見(jiàn)表1，可以預(yù)先根據(jù)鐵水的成分信息選擇其中的一種冷卻劑或幾種冷卻劑的組合作為提釩過(guò)程中使用的冷卻劑，優(yōu)選的，可以選擇生鐵塊，再加上冷固球團(tuán)、絕廢渣和氧化鐵皮中的一種或兩種。表1各種冷卻劑的成分范圍(重量百分比)
權(quán)利要求
1.一種從含釩鐵水中提取粗釩渣的自動(dòng)控制方法，該方法包括獲取鐵水信息和冷卻劑信息，并根據(jù)所獲取的鐵水信息和冷卻劑信息確定冷卻劑的用量；根據(jù)所述鐵水信息、所述冷卻劑信息和所述冷卻劑的用量確定總供氧量和氧氣供給參數(shù)；根據(jù)所述總供氧量和所述氧氣供給參數(shù)來(lái)確定所述冷卻劑的冷卻劑供給參數(shù)；以及使用所述氧氣供給參數(shù)和所述冷卻劑供給參數(shù)，在提取粗釩渣的過(guò)程中自動(dòng)控制對(duì)氧氣和所述冷卻劑的提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鐵水信息包括鐵水的成分、溫度和重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述冷卻劑信息包括所使用的冷卻劑的種類以及所使用的冷卻劑的成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述確定冷卻劑的用量的步驟中，通過(guò)熱平衡關(guān)系來(lái)確定冷卻劑的用量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述確定總供氧量的步驟中，通過(guò)物料平衡關(guān)系來(lái)確定總供氧量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧氣供給參數(shù)包括針對(duì)提取粗釩渣的過(guò)程中一時(shí)刻的供氧壓力和加氧槍槍位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述供氧壓力的取值范圍是0.6Mpa 0. 7Mpa,并且按如下方式確定針對(duì)提取粗釩渣的過(guò)程中一時(shí)刻的供氧壓力當(dāng)該時(shí)刻的供氧量小于總供氧量的50%時(shí)，供氧壓力為0. 65Mpa 0. 7Mpa,當(dāng)該時(shí)刻的供氧量大于或等于總供氧量的50%時(shí)，供氧壓力為0. 6Mpa 0. 65Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述加氧槍槍位的取值范圍是1.3m 1. 9m,并且按如下方式確定針對(duì)提取粗釩渣的過(guò)程中一時(shí)刻的加氧槍槍位當(dāng)該時(shí)刻的供氧量小于總供氧量的20%時(shí)，將加氧槍槍位設(shè)定在1. 3m 1.細(xì)；當(dāng)該時(shí)刻的供氧大于或等于總供氧量的20%且小于總供氧量的50%時(shí)，將加氧槍槍位設(shè)定在 1. 5m 1. 6m ；當(dāng)該時(shí)刻的供氧大于或等于總供氧量的50%且小于總供氧量的90%時(shí)，將加氧槍槍位設(shè)定在1. 6m 1. 9m ；當(dāng)該時(shí)刻的供氧大于或等于總供氧量的90%時(shí)，將加氧槍槍位設(shè)定在1. 4m 1. 5m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述冷卻劑的冷卻劑供給參數(shù)包括開(kāi)始加入冷卻劑的時(shí)間、停止加入冷卻劑的時(shí)間和冷卻劑加入速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在確定開(kāi)始加入冷卻劑的時(shí)間、停止加入冷卻劑的時(shí)間和冷卻劑加入速率時(shí)利用以下條件在供氧量達(dá)到總供氧量的10%時(shí)開(kāi)始加入冷卻劑，而在供氧量達(dá)到總供氧量的40% 50%時(shí)停止加入冷卻劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括當(dāng)所述氧氣供給參數(shù)和/或所述冷卻劑供給參數(shù)的取值超出允許的范圍時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括 在提取粗釩渣的過(guò)程中，對(duì)所述總供氧量進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從含釩鐵水中提取粗釩渣的自動(dòng)控制方法，該方法通過(guò)獲取的鐵水信息和冷卻劑信息及時(shí)的得到所需的冷卻劑用量和總供氧量，并進(jìn)一步確定出冷卻劑和氧氣各自的加入過(guò)程中的參數(shù)設(shè)置，使得整個(gè)提釩過(guò)程能夠得到及時(shí)、準(zhǔn)確而且穩(wěn)定的控制，從而提高提釩效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102478848SQ20101057529
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者丁磊, 何為, 戈文蓀, 曾建華, 李安林, 楊森祥, 楊素波, 王建, 蔣龍奎, 陳永, 黃正華 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司