轉爐煉鋼終點控制技術

周煦

【摘 要】在鋼鐵的制造流程當中，轉爐煉鋼技藝已然被鋼鐵制造公司注重起來了，與此同時轉爐煉鋼終點掌控能夠切實提高鋼材制品對應的質量以及水平。該文關鍵對轉爐煉鋼的終點掌控技藝開展深刻的探索以及解析，來給予有關人士作為參考。

【關鍵詞】轉爐煉鋼；終點控制；技術；研究

目前，在鋼鐵制造流程中，轉爐煉鋼是生產過程中的關鍵，因此鋼鐵制造公司也越來越注重該過程中技術的研究，再加上現在社會經濟的不斷加快和完善，該技術用不了多久就會廣為人知。轉爐煉鋼技術后期有一個非常關鍵的步驟就是終點控制技術，轉爐煉鋼終點控制技術可以非常輕松的提高鋼鐵冶煉效率。但是，轉爐煉鋼終點控制技術依舊存在一些不足亟待解決，所以不停地優化和完善這項技術，是現在優化和提升冶煉效率的關鍵，其能不斷提升轉爐煉鋼的使用性和安全性。

一、轉爐煉鋼的終點控制技術研究

（一）人工經驗控制

1.拉碳補吹法

拉碳補吹法是指利用人工經驗掌控當中最經常見到的一種辦法，關鍵就是在吹煉達到后期時借助部分人工對其執行判斷以及干預，在碳含量到達特定指標時就終止吹氧行為[1]。當進行中、高碳鋼的制造時，通常會利用拉碳補吹的辦法，關鍵是因為對象碳含量較高以及氧化速度過快所造成的。結合吹煉特點就能夠得知，對應的供氧時間以及對應的含量的終點在進行設定是一定要超過冶煉鋼種對應的的含碳量，在執行必須的取樣過程之后，實施恰當的補吹以及調溫作業。

2.直吹增碳法

直吹增碳法在進行吹煉時能夠避免經受額外限度原因的干擾，達到一吹到底的作業目的。與此同時能夠利用人工以往經驗把終點鋼中所具備的碳質量分數以及溫度掌控在一個恰當的限度之內，最大程度的提高了在出鋼流程當中的冶煉效率水平。直吹增碳的辦法盡可能地降低了補吹對應的時間，擁有短周期、高效率水平、速度實現化渣和終渣FeO含量較高等特點，終點命中率基本超過80%，就此特點來講更加貼合低碳鋼制造。

（二）靜態控制

轉爐煉鋼終點的靜態掌控需要依照原材料性質以及吹煉鋼種的要求，經過運算對應的廢鋼、鐵水以及鐵合金等成分的添加量、給氧量，接下來執行裝料以及吹煉過程。然而，靜態掌控想要改變吹煉流程極為困難，在局部來講會對終點命中率產生較為嚴重的干擾。在利用實情當中，轉爐煉鋼靜態掌控過程當中有必要利用部分人工經驗來把終點約束在恰當范疇以內。通常狀況來講，終點碳溫所能達到的最高命中率為80%以上。

神經網絡擁有極強的自主學習能力，同時可以使用隨機精準度來無限靠近非線性函數的作用，所以創建的模型能夠執行較為科學合理準確地引導制造，也具有較為廣泛的利用前景。

（三）爐氣分析動態控制

關鍵指的是位于吹煉后期時，依照檢驗爐口表對應的爐氣組分來逐步獲得鋼鐵熔池對應的脫碳速率，合理有效的確立鋼水組分以及溫度，持續達到轉爐煉鋼終點對應的動態控制要求。爐氣解析動態終點控制技藝能夠持續顯示對應的鋼水碳含量以及實際溫度，而且能夠動態化修正控制體系，與此同時還能夠表現鋼水S、P的改變狀況。

當終點對應的鋼水碳質量分數較低時，對應的檢測精準度以及命中概率都能夠維持較高的水準，不會低于90%。綜上所述，利用轉爐煉鋼動態控制所能達到的終點碳溫命中率不會低于70%。

（四）自動控制

轉爐煉鋼自動控制技藝關鍵指的是爐渣在線檢驗技藝，實時監控爐渣狀態，在全部的吹煉流程當中，能過較好的掌控以及修正對應的鋼水碳質量分數以及爐內溫度，把其掌控在一個恰當的范疇當中[2]。與此同時，沒有必要進行補吹以及倒爐流程，對應的終點命中率一般維持在大約85%。然而，因為中國經受到了資金基礎以及專業人才等部分的約束，未曾全面邁入全自動化的控制過程中，對應的轉爐煉鋼設施水準較為低劣。實際的轉爐煉鋼體系當中，能夠干預到終點溫度以及碳質量分數原因相當多，但諸多原因通常為非線性聯系。人工神經網絡技藝在解決非線性聯系上存在大量使用，屬于較為先進的技藝辦法。

轉爐煉鋼終點控制技術優缺點對比見表1。

二、轉爐煉鋼終點控制技術的應用分析及發展趨勢

（一）應用分析

韓國浦項、日本川崎鋼鐵公司千葉第三煉鋼廠、NKK公司福山鋼廠、新日鐵公司等鋼廠廣泛采用。動態控制技術的采用使得轉爐終點碳溫命中率、碳質量分數和溫度的控制精度分別達到在95%以上、±0.05%和±20℃。

轉爐煉鋼終點技術在我國以武鋼三煉鋼為例取得了較為理想的成效，但始終處于起步發展階段。2015年和2016年間，轉爐煉鋼終點控制雙命中率分別達到了85%（控制偏差：Δw（C）±0.01%、Δt±12℃）和95.23%，補吹率分別為7%左右和2.8%，后者在目標w（C）小于0.05%時，控制偏差為±0.01%，當目標w（C）大于0.05%時，控制偏差為±0.015%，吹煉終點溫度控制為±12℃。2016年時，因為全自動控制煉鋼技術的普及，Δw（C）為±0.02%、Δt為±15℃的碳、溫雙命中率可達到90%以上。

2017年，由于神經元網絡和專家知識庫相結合的轉爐動態模型被采用，寶鋼第二煉鋼廠的轉爐終點碳質量分數控制偏差為±0.015%、溫度控制偏差為±13℃，雙命中率均在90%以上

（二）轉爐煉鋼終點控制技術的發展現狀分析

生產效率和質量都將會影響到這項技術的效果和產品質量，想要得到較高質量的產品就需要較高水平的控制技術的支持。鋼水碳的好壞和品質的高低與冶煉溫度的控制有著非常緊密的聯系，冶煉溫度的高低變化對于原料的消耗和冶煉時間來說是非常關鍵的影響因素，影響鋼鐵質量的因素很多，比如碳含量過高的情況下含鐵礦物質就會出現脫硫現象而影響到鋼鐵的品質。就目前來看想要在此技術上取得重大的突破和成功我們還需要不斷地完善和優化轉爐煉鋼終點控制技術，這樣才能有所成績有所感悟。

（三）轉爐煉鋼終點控制技術的發展趨勢

1.適度提高小型轉爐的自動化應用水平

當前，轉爐的成長態勢更傾向大型的轉爐控制技藝，這就使得大中型的轉爐的自動化程度明顯上升。中國攀鋼以及武鋼等都在轉爐煉鋼終點控制過程當中利用了中爐氣解析設施，所獲得成果較為顯著。

部分小型轉爐對應的終點命中率還處于低水平狀態，而且利用較為局部化，依舊利用經驗來進行掌控。所以，要盡可能地提升在小型轉爐當中的使用程度，提升相應的自動化控制程度。

2.加強先進科學機械設備的使用

冶煉技藝絕大部分通過人工執行，相關技術人員缺乏管理經驗，想要達到精準化的目標極為困難。就拿拉碳補吹法來講，就對冶煉流程當中的爐內材料特性來預估耗氧量以及碳化率的改變狀況，誤差較大，在使用方面存在極大的限制。所以，需要研發更加先進合理科學的設施，盡可能降低人工干預，達到精準化、效率化的技藝要求。

3.靜態控制技術與人工經驗控制技術相比

擁有精準的靜態控制模型，讓試驗成果擁有的精確程度更強。靜態控制技藝的使用，能夠把有關的經驗轉變為較強準確性的作業公式，同時能夠迅速獲得冶煉流程中的有關指標以及數值，然而，終點控制效率還維持在一個較低水準范圍內。所以，要盡可能提升靜態控制末位技藝的革新，切實掌控對應參數值，提升針對試驗流程當中的風險預估水平。

三、結語

綜上所述，轉爐煉鋼的終點控制技藝的提升已亟待解決，能夠持續達到自動化的掌控要求，盡可能為鋼鐵行業提升利潤空間，持續向煉鋼部分的成長要求進步。

（1）切實把握人工經驗管理、靜態管理、動態管理和自動化管理等，持續增強轉爐煉鋼的終點控制技藝，而且需要做到詳細問題詳細解析，盡可能提高轉爐煉鋼終點對應的控制效率水平，保障轉爐煉鋼終點技藝的作用體現出來。

（2）持續加強小型轉爐對應的自動化利用程度，規范利用較為科學與先進合理的設施，來盡可能提升成品質量水平。與此同時，相關技術人員也需要以高標準高要求來管理自我，盡可能規避出現風險性干擾，轉爐煉鋼對應的終點控制技藝當中添加了部分創新內容，讓其可以更加優秀的貼合煉鋼領域對應的成長要求，最大程度上達到鋼鐵行業可持續發展的戰略要求。

【參考文獻】

[1] 許剛， 雷洪波， 李驚鴻，等. 轉爐煉鋼終點控制技術[J]. 煉鋼， 2011， 27（1）：66-70.

[2] 李占敏. 轉爐煉鋼終點控制技術[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2012（34）.