冶金工程本科生-煉鋼生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)仿真實(shí)驗(yàn)講義

1、煉鋼生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求我過(guò)是一個(gè)鋼鐵大國(guó)， 而煉鋼過(guò)程又是一個(gè)復(fù)雜的操作控制過(guò)程。目前我國(guó)鋼鐵企業(yè)煉鋼過(guò)程主要以手動(dòng)操作為主，但是由于受設(shè)備、場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等硬件的限制，許多現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)都無(wú)法進(jìn)行， 而且真實(shí)操作往往會(huì)帶來(lái)各種危險(xiǎn)。 因此， 通過(guò)仿真實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生置虛擬環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)。 通過(guò)利用虛擬煉鋼系統(tǒng)， 學(xué)生足不出戶便可以做各種操作，獲得與真實(shí)一樣的體會(huì)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握：1.熟悉煉鋼過(guò)程工藝流程；2.掌握鐵水預(yù)處理操作技能；3.掌握轉(zhuǎn)爐操作技能；4.掌握 LF 精煉爐操作技能；5.掌握連鑄操作技能。二、實(shí)驗(yàn)原理仿真虛擬現(xiàn)實(shí)是綜合利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、光電成像

2、技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真、人工 智能等多種技術(shù)，創(chuàng)建一個(gè)逼真的、具有視、聽(tīng)、觸、嗅、味等多種感知的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。人 們借助各種交互設(shè)備沉浸于虛擬環(huán)境之中， 與虛擬環(huán)境中的實(shí)體進(jìn)行交互， 產(chǎn)生等同于真實(shí) 物理環(huán)境的體驗(yàn)和感受。近年來(lái)，在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上又發(fā)展出增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（或稱(chēng)混合現(xiàn)實(shí)） 技術(shù)，通過(guò)跟蹤用戶的位置和姿態(tài)， 把計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體或其它信息準(zhǔn)確地疊加到真實(shí) 場(chǎng)景的制定位置，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)互動(dòng)的新體驗(yàn)。三、系統(tǒng)功能及特性簡(jiǎn)1. 煉鋼生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)配合聲音、圖像、 動(dòng)畫(huà)及互動(dòng)視景設(shè)備， 培養(yǎng)學(xué)員在實(shí)際操作轉(zhuǎn)爐前， 熟練掌握轉(zhuǎn)爐操作技能及熟悉鐵水預(yù)處理工藝流程。通過(guò)反復(fù)練習(xí)鐵水預(yù)處理模

3、擬操作， 縮短了培訓(xùn)時(shí)間， 從而有效的彌補(bǔ)了真機(jī)無(wú)法真實(shí)操作、 實(shí)際操作鐵水預(yù)處理時(shí)容易出現(xiàn)事故等缺陷，達(dá)到熟能生巧的目的，提高了培訓(xùn)效率。2. 利用煉鋼生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)， 根據(jù)所要培訓(xùn)的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的虛擬處理，學(xué)生無(wú)論是在知識(shí)學(xué)習(xí)、 能力創(chuàng)新，還是在經(jīng)驗(yàn)積累、 技能訓(xùn)練等都可收到意想不到的效果。在知識(shí)學(xué)習(xí)方面， 它可以再現(xiàn)實(shí)際工作中無(wú)法觀察到的設(shè)備現(xiàn)象或設(shè)備動(dòng)作的變化過(guò)程，為學(xué)生提供生動(dòng)、逼真的感性學(xué)習(xí)材料， 幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的知識(shí)難點(diǎn)， 使抽象的概念、理論直觀化和形象化。在能力創(chuàng)新方面，煉鋼生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的 各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬， 通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀

4、察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果, 利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在經(jīng)驗(yàn)積累方面，可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室, 自由地做各種實(shí)驗(yàn)，反復(fù)觀察各種現(xiàn)象，思索其產(chǎn)生的機(jī)理，探索不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與條件變化的規(guī)律性， 增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)并加以訓(xùn)練上升到理論認(rèn)識(shí)。在技能訓(xùn)練方面，煉鋼生產(chǎn)全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色, 境中去，親手”練一練、親口 ”說(shuō)一說(shuō)等做各種各樣的技能訓(xùn)練，例如電器維修技能、設(shè)備操作技能等。虛擬技能的訓(xùn)練系統(tǒng)沒(méi)有任何危險(xiǎn)，可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作 技能為止。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)文件;2.Oracle客戶端軟件

5、;3.煉鋼服務(wù)器;4.煉鋼生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng);5.加密狗驅(qū)動(dòng);6.煉鋼生產(chǎn)仿真操作;7.三維教案平臺(tái);魚(yú)雷罐車(chē)進(jìn)（轉(zhuǎn)到虛四、實(shí)驗(yàn)步驟:1鐵水預(yù)處理實(shí)訓(xùn) 1.1登錄雙擊可執(zhí)行程序的圖標(biāo)或者右擊鼠標(biāo)點(diǎn)擊打開(kāi)”可以啟動(dòng)本系統(tǒng)。輸入正確的學(xué)號(hào)或 姓名、密碼進(jìn)入本程序。1.2攪拌前的準(zhǔn)備工作確認(rèn)虛擬界面已連接，點(diǎn)擊【系統(tǒng)檢查】按鈕，進(jìn)行系統(tǒng)檢查，依次將擬界面觀看轉(zhuǎn)換視角看是否進(jìn)站），點(diǎn)下方【前進(jìn)】J按鈕，將鐵水罐進(jìn)站，左下角站” 倒鐵水” 進(jìn)預(yù)處理站”下降煙罩下降上升停止，分別加艸氏蠶度a足闿0ffl 撮捋蟲(chóng)處s實(shí)標(biāo)竝1T.4omin ffitftfM實(shí)蓉tt0JainH樣頭連度實(shí)麻0JtnsMrnttd

6、下降I上升停止下降電動(dòng)溜槽設(shè)定攪拌頭的高度（3M左右）、攪拌時(shí)間（7.5左右）、攪拌速度（85至90左右）、門(mén)檻值（55左右），進(jìn)行脫硫劑備料|r動(dòng)喪定口動(dòng)計(jì)算洛訂認(rèn)怎善#掃（脫硫劑設(shè)定值967左右，脫硫劑備料操作設(shè)定值1000左右），后點(diǎn)擊備料旦、按鈕開(kāi)始備料。1.3攪拌操作下降攪拌頭至鐵水液面Zi2 T【開(kāi)始】按鈕，進(jìn)行攪拌,調(diào)節(jié)攪拌速度到鐵水脫硫工藝流程”界面從下往上依次打開(kāi)助吹閥I匣回，使攪拌充分發(fā)揮作用，當(dāng)攪拌速度超過(guò)門(mén)檻值時(shí)，、底吹閥匝國(guó)、流態(tài)閥迥罠#養(yǎng)|, - r 斗 $更因、壓送閥匣畫(huà)進(jìn)行送料。下料將結(jié)束時(shí)，應(yīng)提高轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)。投完料后，按與開(kāi)閥相反的順序關(guān)閉各閥門(mén)，提起溜槽。1

7、.4扒渣操作等攪拌時(shí)間實(shí)際值拌時(shí)間設(shè)定值_丘in時(shí)崗屢_! u 莎矗j 時(shí)設(shè)定麗頭宵價(jià)遺底值i0 G攪拌頭高度到7m，點(diǎn)擊攪拌頭高速升。點(diǎn) 旦！Hl【傾翻】按鈕，將鐵水罐傾翻后點(diǎn)【扒渣開(kāi)始】按鈕，開(kāi)始進(jìn)行扒渣，虛擬界面轉(zhuǎn)換角度，鋼水表面基本沒(méi)有灰色 物質(zhì)，扒渣結(jié)束，當(dāng)扒完渣后，可點(diǎn)【扒渣結(jié)束】按鈕，結(jié)束扒渣，點(diǎn)【復(fù)位】按鈕，使鐵 水罐復(fù)位。1.5送至轉(zhuǎn)爐操作點(diǎn)【送至轉(zhuǎn)爐】按鈕，將鐵水罐后退出站，將攪拌后的鋼包送至轉(zhuǎn)爐，送至轉(zhuǎn)爐后彈出 成分報(bào)告，本爐次就結(jié)束了。2、轉(zhuǎn)爐操作實(shí)訓(xùn) 2.1登錄雙擊可執(zhí)行程序的圖標(biāo)或者右擊鼠標(biāo)點(diǎn)擊打開(kāi)”可以啟動(dòng)本系統(tǒng)。輸入正確的學(xué)號(hào)或 姓名、密碼進(jìn)入本程序。144t，

8、輕廢鋼 6t,2.2準(zhǔn)備工作確認(rèn)虛擬界面已連接，點(diǎn)擊【初始化操作】按鈕，鐵水重量調(diào)整為 重廢鋼10t，鐵水成分： C： 4.6，Si: 0.5，Mn: 0.55，P: 0.04，鐵水溫度：1300,對(duì)其進(jìn)行初始化，指定到裝料側(cè)操作狀態(tài)，將爐子搖到加料位，分別點(diǎn)擊【加廢鋼】（爐子角度50 55之間）、【加鐵水】（爐子角度在40 75之間），將廢鋼和鐵水加入到爐子中。加完料后再爐子搖回零位。設(shè)定好槍位，稱(chēng)量好第一批要加入的料。 關(guān)閉擋火門(mén)，下降煙罩，準(zhǔn)備好吹煉。槍位設(shè)定（160裝入量，不同的裝入量，槍位值要求不同）前期平均槍位在1850到2000，均為合理，每偏離這個(gè)范圍50扣0.5分。中期槍位不

9、可低于1700,不能高于2300,出現(xiàn)扣1分，后期槍位不可高于 1700,不可低于1100,低于1100容易化槍?zhuān)哂?700拉碳不準(zhǔn)，出現(xiàn)扣 1分。開(kāi)始吹氧后1分鐘吹氧后1.5分鐘吹氧后2分鐘吹氧后六分鐘吹氧后十二分鐘240022002000180017001200加料設(shè)定:時(shí)間石灰2鐵磯土石灰1鎂球鐵礦石白厶石開(kāi)始250002500150010001000七分鐘1000300500030000之后看溫度和 C的情況進(jìn)行添加，一般加入石灰和鐵礦石兩種，加入的多相應(yīng)的成本也就 高。2.3吹煉操作點(diǎn)【啟動(dòng)】按鈕，開(kāi)始降槍?zhuān)?dāng)槍超過(guò)開(kāi)閉氧點(diǎn)后，開(kāi)始進(jìn)行吹氧，點(diǎn)【投入】按鈕,將稱(chēng)好的料投入進(jìn)去，可在

10、吹煉過(guò)程點(diǎn)【測(cè)溫取樣】按鈕，取下樣，根據(jù)原成分與目標(biāo)成分 加入相應(yīng)的料，或是提、降槍。吹煉一段時(shí)間后，等達(dá)到目標(biāo)成分后，可進(jìn)行提槍?zhuān)岬介_(kāi) 閉氧點(diǎn)以上，關(guān)閉氧開(kāi)氧點(diǎn)，最后點(diǎn)【吹煉結(jié)束】按鈕，結(jié)束吹煉。2.4 出鋼、出渣操作切換到出鋼操作狀態(tài), 將鋼包車(chē)開(kāi)進(jìn)站, 搖爐至出鋼工位, 可根據(jù)最終的吹煉成分與目 標(biāo)成分的差距，加入相應(yīng)的合金，出鋼完成后，將鋼包車(chē)出站，爐子搖回零位。點(diǎn)【濺渣護(hù)爐】按鈕，降低槍位到開(kāi)閉氧點(diǎn)，進(jìn)行吹氮操作，當(dāng)吹一段時(shí)間后，切換到 出渣操作狀態(tài)，將渣包車(chē)開(kāi)進(jìn)站，爐子搖到出渣工位，開(kāi)始進(jìn)行出渣，出渣結(jié)束后，將渣包 車(chē)開(kāi)出站，爐子搖回零位。2.5 爐次結(jié)束操作點(diǎn)【爐次結(jié)束】按鈕，

11、會(huì)彈出成分報(bào)告，本爐次就結(jié)束了，可進(jìn)入到下一爐次的操作。3、LF 精煉爐操作實(shí)訓(xùn) 3.1 登錄雙擊可執(zhí)行程序的圖標(biāo)或者右擊鼠標(biāo)點(diǎn)擊 “打開(kāi)” ,可以啟動(dòng)本系統(tǒng)。 輸入正確的學(xué)號(hào)或 姓名、密碼進(jìn)入本程序。3.2 加熱前的準(zhǔn)備工作確認(rèn)虛擬界面已連接，點(diǎn)擊【系統(tǒng)檢查】按鈕，進(jìn)行系統(tǒng)檢查，檢查完畢，點(diǎn)擊【初始化操作】按鈕，對(duì)其進(jìn)行初始化，轉(zhuǎn)到鋼包車(chē)F1T界面，再指定要加熱的鋼包，將鋼包吊 到鋼包車(chē)上,點(diǎn)擊【接 Ar 管】按鈕,將 Ar 管接上,（隨便）設(shè)定氬氣流量 （按鈕分別代表 10、20、40、80、160、320），選擇 “手動(dòng) ”打開(kāi)兩個(gè)氬氣閥，開(kāi)始吹氬，點(diǎn)擊【加碳粉】按 鈕,加入幾包碳粉,

12、點(diǎn)【鋼包車(chē)】 按鈕, 切換到鋼包車(chē)行走操作對(duì)話框, 點(diǎn)【加熱方向啟動(dòng)】 按鈕，將指定的鋼包開(kāi)到加熱工作，將鋼包運(yùn)到加熱工位。在上方選擇聯(lián)動(dòng)方式，點(diǎn)【下降】按鈕，將所有電機(jī)進(jìn)行下降，準(zhǔn)備加熱，點(diǎn)【爐蓋下 降】按鈕,下降爐罩,設(shè)定好變壓器檔位（ 1-13 個(gè)檔位隨便選擇） 、弧流（ 55）、時(shí)間設(shè)定10 分鐘），切換到合閘方式，準(zhǔn)備加熱。喂絲速度設(shè)為 100，點(diǎn)【喂絲開(kāi)始】按鈕，開(kāi)始進(jìn)行喂絲。按鈕，對(duì)其成分及溫度進(jìn)行取樣，可3.3 加熱操作 點(diǎn)【加熱】按鈕,進(jìn)行加熱操作,點(diǎn)【測(cè)溫取樣】根據(jù)目標(biāo)成分及原始成分，加入相應(yīng)的料，切換到加料F2”界面，加石灰300,點(diǎn)擊1組半200,點(diǎn)擊 3 組半開(kāi)倉(cāng)振,

13、點(diǎn)擊投入,點(diǎn)開(kāi)倉(cāng)振，螢石 400，點(diǎn)擊 2 組半開(kāi)倉(cāng)振，高談錳鐵擊1#、2#、3#稱(chēng)量啟動(dòng)，掌握好加熱時(shí)間。3.4爐次結(jié)束操作等加熱結(jié)束后，點(diǎn)【結(jié)束】按鈕，將電極上升、煙罩上升，點(diǎn)【爐次結(jié)束】按鈕，會(huì)彈 出成分報(bào)告，本爐次就結(jié)束了，可進(jìn)入到下一爐次的操作。4、連鑄操作實(shí)訓(xùn) 4.1登錄雙擊可執(zhí)行程序的圖標(biāo)或者右擊鼠標(biāo)點(diǎn)擊打開(kāi)”可以啟動(dòng)本系統(tǒng)。輸入正確的學(xué)號(hào)或 姓名、密碼進(jìn)入本程序。4.2準(zhǔn)備工作確認(rèn)虛擬界面已連接，打開(kāi)連鑄機(jī)動(dòng)態(tài)輕壓下仿真系統(tǒng)，點(diǎn)擊【系統(tǒng)檢查】按鈕，進(jìn)行 系統(tǒng)檢查，檢查完畢，點(diǎn)擊【送引錠】按鈕，先將引錠桿送過(guò)去。切換到監(jiān)控畫(huà)面中，分別 將兩個(gè)大包臺(tái)上升到上限位， 再將中包移動(dòng)到工

14、作位上， 將中包上升到位，把中包水口裝上, 再下降到澆鑄位。將大包臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將帶有鋼包的包臂旋轉(zhuǎn)到工作位，下降包蓋，將包蓋 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，保證將大包蓋好，再把大包水口裝上。4.3開(kāi)澆操作大包水口裝好后，下降大包臂， 就可設(shè)定大包的流量，打開(kāi)大包的滑動(dòng)水口了?？筛鶕?jù)需要設(shè)定大包的流量。等中包中液面達(dá)到40%時(shí)，就可將中包開(kāi)澆了，可根據(jù)需要設(shè)定中包的流量（注意出苗時(shí)間），等結(jié)晶器液面達(dá)到 85%時(shí)，就可將結(jié)晶器進(jìn)行開(kāi)澆操作了。4.4換包操作本程序模擬的是三包連澆的，當(dāng)一包澆鑄完成后， 可進(jìn)行換包操作， 先將下一包的鋼包裝到大包臺(tái)上，再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，將已經(jīng)澆鑄完成的空的鋼包卸載掉，進(jìn)行新一輪澆鑄操作。4.5連鑄結(jié)束當(dāng)三包都澆鑄完成后， 會(huì)出現(xiàn)如下圖所示的提示， 點(diǎn)【是】按鈕，程序就退出了，點(diǎn)【否】按鈕，開(kāi)始新的計(jì)劃。連鑄任務(wù)結(jié)束，星否退出？是:程序退出否：開(kāi)始新的計(jì)劃JIJLIJLIJLIBLII否五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理:5.1鐵水預(yù)處理實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)組 別鐵水溫 度(oC)鐵水重量脫硫前S含量()脫硫劑加入量(kg)加料后攪拌時(shí)間(min)脫硫后S含量()目標(biāo)S含量(%)實(shí)際轉(zhuǎn)速(r/min )5.2轉(zhuǎn)爐操作實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)組 別鐵水重量廢鋼重量1氧氣流量(m3/mi n)氬氣流量(m3/mi n)石灰加入量(kg)白云石加入量(kg)鐵礦石加入量(kg)螢石石加入量(