近年來，國際鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅猛，不僅生產(chǎn)的鋼材質(zhì)量高，而且在煉鋼過程中能源消耗低，這對我國鋼鐵企業(yè)造成了巨大壓力，使我國鋼材行業(yè)在國際鋼材市場間的競爭中很難有一席立足之地。因此，我國鋼鐵企業(yè)必須盡快加強煉鋼技術(shù)的改造，通過自動化控制技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用，提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)能力和鋼材質(zhì)量，確保我國鋼鐵企業(yè)在國際鋼鐵行業(yè)中的有利競爭地位。

　　【摘要】面對國際鋼材市場近年來對鋼材產(chǎn)品質(zhì)量越來越高的要求，我國鋼鐵企業(yè)必須盡快改革轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，在加強鋼質(zhì)量的同時，降低能源消耗，與國際鋼鐵行業(yè)接軌。本文就我國轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)的應(yīng)用和轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析。

　　【關(guān)鍵詞】中級工程師論文,鋼材市場,轉(zhuǎn)爐煉鋼,自動化控制技術(shù)

　　1轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)

　　轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是指以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，靠鐵水的熱量以及廢鋼、鐵合金在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量相結(jié)合，在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼的過程。轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在計算機信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)以及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，控制變量繁雜且要求精度很高，是煉鋼過程中最重要的一個環(huán)節(jié)。伴隨著自動化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化技術(shù)在各大鋼鐵企業(yè)的迅速實施，不僅節(jié)省了人力物力，而且使煉鋼更高效、精度控制更準(zhǔn)確。以下是針對轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)中幾個關(guān)鍵技術(shù)的分析。

　　1.1轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測技術(shù)

　　轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測技術(shù)主要分為廢氣分析檢測技術(shù)和副槍監(jiān)測技術(shù)兩部分。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，它們主要通過檢測儀表對熔鋼溫度、液面高度、熔鋼成分等參數(shù)的記錄，并進(jìn)行及時分析，為煉鋼過程中的溫度控制、添加原料等提供有利的數(shù)據(jù)支持。

　�。�1）轉(zhuǎn)爐煉鋼廢氣分析檢測技術(shù)。轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在煉鋼過程中主要產(chǎn)生的廢氣有一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氫氣、氧氣等。轉(zhuǎn)爐煉鋼廢氣檢測主要使用爐氣定碳法和副槍技術(shù)相結(jié)合，以副槍測定為主，結(jié)合廢氣分析計算脫碳速度，通過煉鋼過程中排除的廢氣成分和流量，為計算轉(zhuǎn)爐內(nèi)瞬時鋼液殘留碳的含量提供信息，從而確定轉(zhuǎn)爐中的含碳量。

　　轉(zhuǎn)爐氣副槍法的實施，不僅使轉(zhuǎn)爐內(nèi)含碳量的測量精度大大提高，而且為自動化檢測技術(shù)提供了有利的數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)人工工作模式，提高了工作效率和產(chǎn)出鋼的質(zhì)量。

　�。�2）轉(zhuǎn)爐煉鋼副槍檢測技術(shù)。轉(zhuǎn)爐煉鋼副槍自動化的使用是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)先進(jìn)性的標(biāo)志和發(fā)展趨勢。國際上大部分鋼鐵企業(yè)在轉(zhuǎn)爐上都配有副槍。副槍檢測方法不但可以保持對鋼水較高的碳含量和溫度的控制，同時減少了石灰、鐵合金等原料的消耗，無需鋼水的補吹，且爐襯浸蝕明顯降低，實現(xiàn)了完全的自動化，大大提高了轉(zhuǎn)爐煉鋼的產(chǎn)量。

　　1.2轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化技術(shù)

　　轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化技術(shù)主要包括控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及對煉鋼模型的研究。它們主要是指轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中以計算機技術(shù)為媒介對檢測技術(shù)所顯示煉鋼生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)爐內(nèi)原料不足、廢氣過多、溫度不準(zhǔn)等原因進(jìn)行自動化調(diào)整。

　�。�1）轉(zhuǎn)爐煉鋼的控制技術(shù)包括動態(tài)控制模型和反饋計算模型，主要是根據(jù)控制系統(tǒng)對吹煉終點和含碳量的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的。動態(tài)控制模型主要是對煉鋼過程中氧氣的需求量和冷卻劑量進(jìn)行檢測，并根據(jù)所測得含碳量、溫度以及氧氣量的數(shù)值計算出鋼水實際溫度以及鋼水的實際含碳量，方便鋼水溫度和含碳量的調(diào)整；反饋計算模型主要是針對對動態(tài)模型所測量數(shù)據(jù)進(jìn)行重新計算，按誤差大小調(diào)整規(guī)劃，補充轉(zhuǎn)爐內(nèi)的原料所需。

　�。�2）轉(zhuǎn)爐煉鋼中人工智能技術(shù)的應(yīng)用。人工智能技術(shù)是基于計算機科學(xué)技術(shù)通過模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能方法的一門新的技術(shù)。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中人工智能主要是針對煉鋼過程中需要人為處理的工作，通過計算機科學(xué)技術(shù)模擬進(jìn)行，從而減少勞動力，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)智能化的進(jìn)程。

　�。�3）轉(zhuǎn)爐煉鋼中的模型研究。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，無論是人工智能技術(shù)還是控制技術(shù)都是以模型為基礎(chǔ)的。目前，所使用的人工智能技術(shù)主要是以計算機科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，以人為模型進(jìn)行模擬工作；而控制技術(shù)中動態(tài)控制模型，也是根據(jù)熱平衡原理和化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的。所以模型研究在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中必不可少，不但可以提高鋼材質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時可以針對鋼鐵企業(yè)存在問題科學(xué)、合理的進(jìn)行解決規(guī)劃。

　　1.3轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)的應(yīng)用價值

　　我國轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)的目標(biāo)是：在提高鋼鐵的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的前提下，最大限度的降低成本、節(jié)約能源、科學(xué)環(huán)保，使我國鋼鐵市場在國際鋼鐵市場競爭中利于不敗之地。在自動化控制技術(shù)的前提下提高煉鋼的終點命中率、改善鋼水質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和提高能源利用率，從而提高鋼鐵的生產(chǎn)效率和鋼材質(zhì)量。

　　自動化轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)采用動態(tài)控制轉(zhuǎn)爐氣體連續(xù)分析系統(tǒng)和副槍測溫系統(tǒng)相互結(jié)合，增加了轉(zhuǎn)爐氣體和溫度達(dá)到終點的幾率，從而大幅度的提高終點控制命中效率。為了提高鋼水質(zhì)量，在氣體補吹過程中應(yīng)盡量減少氧氣含量，避免鋼水氧化，提高鋼的純度。通過提高終點命中率和降低補吹率，從而縮短了冶煉時間，增加了鋼液溫度和成分的穩(wěn)定性，為連續(xù)鑄鋼創(chuàng)造了條件；同時，在自動化轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的支持下，取消了一次性副槍確定氧含量及定碳頭的能源消耗，降低鋼中的含氧量，減少了爐渣中鐵合金的含量，從而提高了原料的利用率，降低了煉鋼生產(chǎn)成本。

　　2轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)的功能

　　自動化系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐煉鋼的應(yīng)用中主要可以對廢鋼、鐵水的質(zhì)量進(jìn)行稱量、對電氣控制進(jìn)行指示以及對儀表監(jiān)視控制作用等。以下是對轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)功能的簡要分析。

　　2.1轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)對廢鋼、鐵水質(zhì)量的稱量

　　由轉(zhuǎn)爐煉鋼工作環(huán)境惡劣，廢鋼、鐵水的稱重必須由天車主鉤吊裝廢鋼料槽和鐵水爐缸進(jìn)行裝料。裝料過程主要通過多個壓式重量傳感器讀出廢鋼或者鐵水的重量，并由補償接線盒顯示重量數(shù)據(jù)，并及時進(jìn)行記錄。

　　2.2轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化系統(tǒng)對電氣控制的指示分析

　　在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中考慮到有些電氣操作是應(yīng)急處理操作，關(guān)系到自動化系統(tǒng)的安全性和可靠性，因此，電氣控制指示必須獨立構(gòu)成。

　　自動化轉(zhuǎn)爐煉鋼共有六個散裝料料倉，主要是鐵礦石、白云石、白石灰以及鐵皮球料倉。在散料質(zhì)量測量過程中，主要是通過料倉四角處的壓式稱重傳感器通過監(jiān)測畫面在儀表器中顯示。

　　2.3轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)對儀表監(jiān)視的控制分析

　　在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，儀表監(jiān)視控制部分是通過計算機技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和主機相連，監(jiān)測儀表PLC的工作。計算機主機和從機相互合作，一旦有異常情況發(fā)生，做到主從機可相互代替工作的目的。這樣可確保系統(tǒng)能夠有一個相對完整的數(shù)據(jù)庫，增加了系統(tǒng)的可靠性，便于系統(tǒng)的維護(hù)工作。

　　計算機的監(jiān)測畫面是儀表部分的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，通過適配器從儀表中讀取監(jiān)測廢鋼、鐵水等原料的使用數(shù)據(jù)；同時，監(jiān)測畫面還能實時的顯示氧氣、氮氣以及冷卻水的壓力和流量，給操作人員提供有利的數(shù)據(jù)，供其對氮氣、氧氣、冷卻水進(jìn)行調(diào)整；同時，對鋼水溫度的監(jiān)控中，采用熱電偶探頭深入轉(zhuǎn)爐內(nèi)取出鋼水的溫度，并利用監(jiān)控系統(tǒng)從儀表器中顯示。

　　3結(jié)語

　　總之，隨著自動化煉鋼技術(shù)在我國的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制水平進(jìn)一步提高，在實現(xiàn)“高質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保”為目的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的前提下，改變了我國鋼鐵行業(yè)落后國際水平的現(xiàn)狀。因此，我國應(yīng)大力發(fā)展轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)，對鋼鐵行業(yè)科學(xué)、合理的進(jìn)行規(guī)劃，提高我國鋼鐵行業(yè)在國際鋼鐵市場的地位。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張紅波，郝成.煉鋼廠轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)自動化控制[J].科技資訊，2013（2）.

　　[2]林傳橋.轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的自動化控制研究[J].企業(yè)家天地（理論版），2011（6）.

　　[3]王啟均，李仕雄.自動化煉鋼控制技術(shù)分析[J].民營科技，2011（12）.

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/zidonghualw/40777.html