(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111435555.5 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 中冶华天南京工程 技术有限公司 地址 210019 江苏省南京市 建邺区富春江 东街18号 申请人 中冶华天工程 技术有限公司 　 江苏集萃冶金技 术研究院有限公司 　 安徽工业大学 (72)发明人 赵贵州　岳尔斌　王永强　潘洪波　 蒲春雷　方实年　洪宇杰　俞洋　 (74)专利代理 机构 北京中伟 智信专利商标代理 事务所(普通 合伙) 11325 代理人 张岱 (51)Int.Cl. C21C 5/00(2006.01)B22D 11/16(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/10(2012.01) (54)发明名称 一种炼钢智慧集控方法 (57)摘要 本发明公开了一种炼钢智慧集控 方法。 本发 明步骤为： 步骤一： 根据炼钢所涉及的工艺流程， 分解炼钢工序； 步骤二： 根据所述的炼钢工序， 建 立各个工序的工艺模型； 步骤三： 根据所述的炼 钢工序， 将生产调度设计为面向各个工序的数字 化和智能化的工艺模型； 步骤四： 根据所述的炼 钢工序工艺模型， 通过生产调度工艺模型， 实现 各个工序的智慧集控； 步骤五： 根据所述的生产 调度工艺模 型， 进行各个工序的智慧集控的串 联 耦合， 实现炼钢全流程一体化智慧集控。 本发明 可实现炼钢管控集中化、 远程化、 可视化和智能 化， 改善作业环境， 精简操作人员， 促进炼钢由经 验驱动向数字化和 智能化驱动的转型升级， 推动 我国钢铁行业高质量发展。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114150099 A 2022.03.08 CN 114150099 A 1.一种炼钢智慧集控方法， 其特 征在于， 所述的方法包括以下步骤： 步骤一： 根据炼钢所涉及的工艺流程， 将所述的炼钢工艺流程分解为铁水预处理工序、 炼钢工序、 出钢工序、 精炼工序和连铸工序； 步骤二： 结合数字孪生技术， 基于冶金技术， 建立各个工序的数字化和智能化的工艺模 型； 步骤三： 针对各个工序的共性和特性， 将生产调度设计为面向工序的数字化和智能化 的工艺模型， 设计开发各个工序生产调度功能模块； 步骤四： 根据所述的炼钢工序的工艺模型， 通过面向各个工序的生产调度工艺模型， 针 对各个工序进行定制化设计开发， 实现各个工序的智慧集控； 步骤五： 根据所述的生产调度工艺模型， 通过对各个工序的智慧集控的串联耦合， 实现 炼钢生产工序间流 程动态匹配。 2.根据权利要求1所述的一种炼钢智慧集控方法， 其特征在于： 所述的铁水预处理工序 位于铁水预处理跨， 其功能包括铁水脱硫、 脱磷、 脱硅等中的一种或多种； 其工艺模型包括 铁水脱硫 模型、 铁水脱磷 模型、 铁水脱硅模型、 自动扒渣 模型中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的一种炼钢智慧集控方法， 其特征在于： 所述的炼钢工序， 在炼 钢位于加料跨、 转炉跨(或电炉跨)、 精炼跨之间， 其工艺模型包括自动原辅料配加模型、 自 动氧枪吹炼控制模型、 冶炼终点静态控制模型、 基于副枪的冶炼终点动态控制模 型、 基于烟 气分析的冶炼终点动态控制模型、 自动合金配加模 型、 电炉静态供电供氧模型、 电炉动态供 电供氧模型、 自动测温取样模型中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的一种炼钢智慧集控方法， 其特征在于： 所述的出钢工序， 在炼 钢位于加料跨、 转炉跨(或电炉跨)、 精炼跨之间， 其工艺模型包括转炉自动倾动模型、 基于 图像识别和人工智能的转炉自动出钢控制模型、 电炉自动倾动模型、 基于图像识别和人工 智能的电炉自动出钢控制模型、 自动测温取样模型中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的一种炼钢智慧集控方法， 其特征在于： 所述的精炼工序， 在炼 钢位于转炉跨(或电炉跨)、 精炼跨、 钢水接受跨之间， 其精炼工艺包括LF、 RH、 VD、 VOD、 AOD中 的一种或多种， 其工艺模型包括自动吹氩控制模型、 自动合金配加模型、 自动温度预报模 型、 自动真空度控制模型、 自动脱碳预测控制模型、 自动吹氧预测控制模型、 自动温度控制 模型、 自动供电供 氧模型、 自动终点判定模型、 自动测温取样模型中的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的一种炼钢智慧集控方法， 其特征在于： 所述的连铸工序， 在炼 钢位于钢水接受跨、 连铸跨、 出坯跨之间， 其工艺模型包括大包下渣检测模型、 结晶器自动 加保护渣模型、 结晶器液面自动检测控制模型、 结晶器振动检测控制模型、 动态轻压下控制 模型、 自动铸坯质量检测模型、 自动铸坯定尺模型、 自动铸坯标识模型、 自动浇注模型中的 一种或多种。 7.根据权利要求1所述的一种炼钢智慧集控方法， 其特征在于： 所述的生产调度包括串 联耦合各个工序、 实现整个炼钢智慧集控， 其设备包括铁水罐、 钢包、 渣罐、 铁水罐车、 铁水 罐台车、 钢包台车、 渣 罐台车、 天车， 其工艺模 型包括基于视频监控、 定位技术、 图像识别、 人 工智能、 工业互联网等 技术的生产调度智能管控系统。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114150099 A 2一种炼钢智慧集控方 法 技术领域 [0001]本发明涉及钢铁冶金和智能制造技术领域， 更具体地说， 涉及一种炼钢智 慧集控 方法。 背景技术 [0002]加快新一代信息技术与制造业深度融合， 推进智能制造， 强化工业基础能力， 提高 综合集成水平， 促进产业转型升级， 实现高质量发展， 是我国钢铁行业的必由之路。 钢铁行 业向着智能制造方向转型升级， 集中化、 远程化、 智能化的智慧集控技术， 基于数字化、 智能 化的工艺模型， 以人工智能技术替代传统人工频繁干预操作的生产方式， 逐渐形成具备工 业4.0 特色的智能工厂模式。 [0003]但是， 在炼钢环节， 由于工艺流程复杂， 并且涉及工艺模型和工艺参数的动态修 正、 现场设备的实时控制、 生产管控的快速决策， 在实现炼钢工序智能制造上存在如下问 题： 一是工序间智能化水平存在差距， 数据信息可靠度低， 信息孤岛现象严重， 无法形成全 流程一体化管控； 二是工序内工艺流程复杂、 工序间工艺模型差异显著， 以及数据信息多源 异构等因素影响， 导 致耦合工序段贯 穿全流程的智能制造实施难度极大。 [0004]因此， 必须开发一种炼钢智慧集控方法， 基于信息技术和冶金技术交叉理念， 推动 大数据、 人工智能、 工业互联网和钢铁工业深度融合， 打造智慧集控中心， 实现对炼钢全部 工序的远程智能集中管控， 达到自感知、 自决策、 自执行、 自适应的智慧炼钢， 建设操作远程 化、 管控集中化、 生产可视化、 决策智能化的智慧炼钢， 改善作业环境， 精简操作人员， 实现 减员增产， 促进提质增效。 发明内容 [0005]针对现有技 术存在的缺陷与不足， 本发明提供一种炼钢智慧集控方法。 [0006]为达到上述目的， 本发明的炼钢智慧集控方法， 包括以下步骤： [0007]步骤一： 根据炼钢所涉及的工艺流程， 将所述的炼钢工艺流程分解为铁水预处理 工序、 炼钢工序、 出钢工序、 精炼工序和连铸工序； [0008]步骤二： 结合数字孪生技术， 基于冶金技术， 建立各个工序的数字化和智能化的工 艺模型； [0009]步骤三： 针对各个工序的共性和特性， 将生产调度设计为面向工序的数字化和智 能化的工艺模型， 设计开发各个工序生产调度功能模块； [0010]步骤四： 根据所述的炼钢工序的工艺模型， 通过面向各个工序的生产调度工艺模 型， 针对各个工序进行定制化设计开发， 实现各个工序的智慧集控； [0011]步骤五： 根据所述的生产调度工艺模型， 通过对各个工序的智慧集控的串联耦合， 实现炼钢生产工序间流 程动态匹配。 [0012]进一步地， 所述的炼钢可以是转炉炼钢或电炉炼钢， 主要包括铁水预处理跨、 加料 跨、 转炉跨(或电炉跨)、 精炼跨、 钢水接受跨、 连铸跨、 出坯跨、 废钢跨、 钢渣处 理跨等；说　明　书 1/5 页 3 CN 114150099 A 3