【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁冶金，具体为一种lf智能化精炼系统及方法。
技术介绍
1、lf精炼炉是炼钢生产的主要工序，生产中钢液温度控制、合金加入、底吹氩气控制的精度和准确性，直接影响钢液的质量和工序的顺行。在实际生产中，炉外精炼生产长期以来凭借员工的经验判断，以主观印象以及历史炉次操作过程中的变化作为参考，组织下炉钢的造渣辅料及合金辅料的加入，冶炼时间长，且不同人员操作偏差导致一定量的合金和渣料损失，最终给现场管理和产品质量带来的影响较大。有学者在研究lf精炼温度控制、脱硫控制以及成分控制的优化设计问题时，多采用独立的单体优化方式，但在lf精炼过程的操作变量控制下，钢水的温度、成分等质量指标参数相互耦合，由于作用机理各不相同，各指标间的耦合关系很多时候是相悖的，如造渣脱硫效率受钢液成分影响和温度影响，造渣量多可以增强脱硫的能力，但影响电弧热效率进而影响升温效率，合金的收得率又受钢液温度影响，同时渣料和合金的加入又会造成钢水的温降，因此现有的方法得不到经济、合理的过程优化方案，无法实现lf智能化精炼。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种lf智能化精炼系统及方法。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种lf智能化精炼系统，包括：数据库管理模块、模型管理模块；
4、数据库管理模块，用于管理包括设备、材料和工艺参数的模型管理模块计算所需要的材料数据；
5、模型
6、造渣脱硫模型，用于根据包括转炉下渣量、精炼翻渣量及不同钢种的目标渣系成分的条件，结合目标控制要求给出渣料加入量、加料组合，实现造渣脱硫过程控制；
7、加热控制模型，用于确定包括钢水进站钢水温度、大罐等级、合金和渣料加入量、精炼周期、加热档位升温效率以及过程各阶段氩气流量值的各因素对温度的影响；
8、合金配加计算模型，用于根据转炉出钢时钢水的成分、温度、定氧来对每种合金元素的收得率进行预测；
9、钢液成分预测模型，通过合金配加计算模型计算的合金加入量，预测钢液成分，并与钢种目标成分比较，将结果反馈给合金配加计算模型进行合金加入量的调整，确保终点成分的命中；
10、底吹氩气搅拌模型，根据精炼工序跟踪模型反馈的工序进程，控制钢包底吹氩设备按照预定的阶段进行底吹氩气，自动调整氩气流量的大小。
11、钙处理模型，用于根据转炉定氧、翻渣量、大罐等级、工艺路径搭建钙线执行标准矩阵。
12、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：lf智能化精炼系统还包括：节奏控制模块，预先对以时序为轴向的精炼过程的操作步骤进行解析之后，将lf精炼分为七个阶段，分别为：落包阶段，化渣阶段，升温阶段，合金化阶段，钙处理阶段，软吹阶段，出站阶段，以钢包到达处理位，触发处理位限位为起点，以离开处理位为终点，跟踪显示当前炉次所在的阶段进程；本模块还对lf炉出站目标温度以及目标时刻进行计算，再根据目标时刻、目标温度以及加热控制模型的反馈，制定合理的升温计划。
13、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：lf智能化精炼系统还包括：辅助功能模块，用于根据精炼过程钢液实际取样成分和温度作为加热控制模型和钢液成分预测模型的校验，实现温度和成分的自动校正。
14、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：所述设备参数包括钢包参数(钢包容量、钢包内径和内腔高度、炉衬厚度)、吹氩参数(吹氩孔个数和直径、底吹孔夹角)、电极参数(电压档位、功率等级)、喂丝参数(喂丝机孔数、台数)；材料参数包括造渣料成分、合金料成分；工艺参数包括钢种对应内控范围、目标渣系成分、合金收得率。
15、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：造渣脱硫模型根据钢水进站硫含量、合金配加计算模型计算加入合金量和脱硫造渣模型计算造渣料加入量中硫含量带入量计算冶炼炉次硫含量带入总量，根据实时钢水成分、精炼渣情况、钢水温度、底吹氩气流量、钢水量及精炼时长计算钢-渣硫容量、渣-钢硫分配比、s的传质系数，从而预测钢液硫含量。
16、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：加热控制模型结合大数据算法，，对lf期间所有重要操作或者事件对钢液温度的影响进行理论量化，结合现场测温分析对预测值进行补偿修正并贴合实际生产，从而实现钢水温度实时准确预报。
17、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：合金配加计算模型采用线性规划的方式计算合金加入量。
18、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：底吹氩气搅拌模型预定的各阶段的氩气流量大小根据钢包吹氩数值仿真模拟结果来确定。
19、作为本专利技术所述的一种lf智能化精炼系统的优选方案，其中：钙处理模型基于执行标准矩阵确定当前炉次喂线参数。
20、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
21、一种lf智能化精炼方法，采用上述的一种lf智能化精炼系统，包括如下步骤：
22、s1、开启lf智能化精炼系统并初始化系统，启用节奏控制模块判定钢包是否到站；
23、s2、钢包到站后自动启用底吹氩气搅拌模型，开启底吹，按照设定的氩气流量进行底吹氩，后续的氩气流量根据反馈的阶段进程进行自动调整；
24、s3、自动获取钢包基础信息，包括当前炉次熔炼号、大罐等级、冶炼钢种、钢水重量、精炼翻渣量、精炼路径；
25、s4、当钢水成分取样检测结果出来后，同时启动造渣脱硫模型计算出渣料加入量，加料系统会获得造渣脱硫模型的计算数据并完成对造渣料的称量，最终将称量的造渣料添加至钢包中实现钢水脱硫及造白渣精炼；
26、s5、根据钢水成分取样检测结果，合金配加计算模型开始计算出各合金加入量，加料系统会获得合金配加计算模型的计算数据并完成对合金料的称量和添加，然后钢液成分预报模块进行钢水成分的预测；
27、s6、根据精炼过程钢液实际取样成分和温度作为加热控制模型和钢液成分预测模型的校验，实现温度和成分的自动校正；
28、s7、节奏控制模块再根据出站目标时刻、目标温度以及加热控制模型的反馈，调整升温计划；
29、s8、最后对钢水终点成分、温度的预测结果和目标出站温度、钢种成分要求进行对比判断，若合格则精炼结束，钢包执行出站操作，不合格则继续循环进行直至钢水合格。
30、本专利技术的有益效果如下：
31、本专利技术提出一种lf智能化精炼系统及方法，将钢水温度控制、造渣脱硫控制和钢液成分控制协调起来，既实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LF智能化精炼系统，其特征在于，包括：数据库管理模块、模型管理模块；
2.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，LF智能化精炼系统还包括：节奏控制模块，预先对以时序为轴向的精炼过程的操作步骤进行解析之后，将LF精炼分为七个阶段，分别为：落包阶段，化渣阶段，升温阶段，合金化阶段，钙处理阶段，软吹阶段，出站阶段，以钢包到达处理位，触发处理位限位为起点，以离开处理位为终点，跟踪显示当前炉次所在的阶段进程；本模块还对LF炉出站目标温度以及目标时刻进行计算，再根据目标时刻、目标温度以及加热控制模型的反馈，制定合理的升温计划。
3.根据权利要求2所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，LF智能化精炼系统还包括：辅助功能模块，用于根据精炼过程钢液实际取样的成分和温度作为加热控制模型和钢液成分预测模型的校验，实现温度和成分的自动校正。
4.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，所述设备参数包括钢包参数、吹氩参数、电极参数、喂丝参数；材料参数包括造渣料成分、合金料成分；工艺参数包括钢种对应内控范围、目标渣系成分、合金收得率。p>
5.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，造渣脱硫模型根据钢水进站硫含量、合金配加计算模型计算加入合金量和脱硫造渣模型计算造渣料加入量中硫含量带入量计算冶炼炉次硫含量带入总量，根据实时钢水成分、精炼渣情况、钢水温度、底吹氩气流量、钢水量及精炼时长计算钢-渣硫容量、渣-钢硫分配比、S的传质系数，从而预测钢液硫含量。
6.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，加热控制模型结合大数据算法，对LF期间所有重要操作或者事件对钢液温度的影响进行理论量化，结合现场测温分析对预测值进行补偿修正并贴合实际生产，从而实现钢水温度实时准确预报。
7.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，合金配加计算模型采用线性规划的方式计算合金加入量。
8.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，底吹氩气搅拌模型预定的各阶段的氩气流量大小根据钢包吹氩数值仿真模拟结果来确定。
9.根据权利要求1所述的LF智能化精炼系统，其特征在于，钙处理模型基于执行标准矩阵确定当前炉次喂线参数。
10.一种LF智能化精炼方法，其特征在于，采用权利要求3-9任一项所述的LF智能化精炼系统，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种lf智能化精炼系统，其特征在于，包括：数据库管理模块、模型管理模块；
2.根据权利要求1所述的lf智能化精炼系统，其特征在于，lf智能化精炼系统还包括：节奏控制模块，预先对以时序为轴向的精炼过程的操作步骤进行解析之后，将lf精炼分为七个阶段，分别为：落包阶段，化渣阶段，升温阶段，合金化阶段，钙处理阶段，软吹阶段，出站阶段，以钢包到达处理位，触发处理位限位为起点，以离开处理位为终点，跟踪显示当前炉次所在的阶段进程；本模块还对lf炉出站目标温度以及目标时刻进行计算，再根据目标时刻、目标温度以及加热控制模型的反馈，制定合理的升温计划。
3.根据权利要求2所述的lf智能化精炼系统，其特征在于，lf智能化精炼系统还包括：辅助功能模块，用于根据精炼过程钢液实际取样的成分和温度作为加热控制模型和钢液成分预测模型的校验，实现温度和成分的自动校正。
4.根据权利要求1所述的lf智能化精炼系统，其特征在于，所述设备参数包括钢包参数、吹氩参数、电极参数、喂丝参数；材料参数包括造渣料成分、合金料成分；工艺参数包括钢种对应内控范围、目标渣系成分、合金收得率。
5.根据权利要求1所述的lf智能化精...
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