轉爐煉鋼的自動化控制技術研究

溫天宇

摘?要：受到美國總統特朗普鋼鐵關稅限制以及整個國際貿易環境的影響，我國鋼鐵行業的宏觀市場環境較為危險，這要求國內的鋼鐵企業不斷提升自身鋼材生產技術水平，繼而提升所生產鋼材的質量，以提升國際市場競爭力，其中轉爐煉鋼技術的自動化控制技術就是重點之一。鑒于此，文章首先就轉爐煉鋼的自動化控制技術進行概述，然后對轉爐煉鋼的自動化控制技術進行分類，最后論述轉爐煉鋼系統中自動化技術的應用，以供參考。

關鍵詞：轉爐煉鋼系統;自動化技術;鋼鐵生產

目前，全世界都在推動工業信息化改革，鋼鐵行業作為現代工業的重要組成部分，在鋼鐵生產領域有越來越多的新技術應用，其中就包括自動化技術。目前在我國的鋼鐵生產中，對于自動化技術的應用較為廣泛，具體在轉爐煉鋼系統中自動化控制技術所發揮的作用更是十分顯著，對整個鋼鐵行業生產效率提升有著十分重要的意義。本文即在此背景下，對轉爐煉鋼的自動化控制技術分三部分展開詳細的分析論述，以下為詳細內容。

一、轉爐煉鋼的自動化控制技術概述

轉爐煉鋼是指將既有的廢氣鋼材，進行重新融化，生產新鐵水，同時將一些鐵合金物質一起在高溫的環境下進行加熱，再次轉為鋼材。在轉爐煉鋼的過程中最為重要的部分即對轉爐煉鋼爐內的溫度進行控制，而轉爐煉鋼自動化控制技術的核心就是對轉爐煉鋼過程的溫度進行控制。[1]多采用二級計算機控制體系，其中一級基礎性控制模塊包括氧槍智能控制體系、轉爐智能化儀表系統、底吹控制體系、副槍智能控制體系等系統。二級過程控制模塊包括補吹校正運算系統、數據收集系統、報表打印系統等數據采集和顯示幾個系統。基于轉爐煉鋼的自動化控制技術可以就轉爐煉鋼過程中的溫度等指標變化情況進行實時采集、顯示和調整，繼而保障轉爐煉鋼的高效順利進行。

二、轉爐煉鋼的自動化控制技術分類

（一）自動化控制技術

在轉爐煉鋼的自動化控制技術部分主要包括自動化控制和轉爐煉鋼監測技術兩者，其中自動化控制技術是指運用現代智能化、信息技術對企業進行自動控制的一項技術。當機械設備在使用工程中被檢測出有問題時，即可以利用計算機自主進行檢查，然后給出最佳解決方案，再將此方案反饋到智能機械中進行解決。目前轉爐煉鋼的自動化控制技術主要有兩種。[2]其一為動態控制模型技術，該技術主要用于對轉爐煉鋼進行過程中的一些關鍵物質含量進行動態檢測。如冷卻劑、氧氣等物質的含量是否處于規定范圍內等。其二為反饋計算模型技術，反饋計算模型是在動態控制模型技術取得動態檢測成果的基礎上進行作業，其主要是基于動態控制得出的關鍵物質指標的偏差，進行調整，繼而保障在轉爐煉鋼過程中，整個系統內的各項指標都處于一個標準的范圍內。對于轉爐煉鋼作業而言，合理的應用自動化控制技術可以有效減少人工部分的投入，同時還可有效提升轉爐煉鋼的生產效率，是十分重要的一項技術。

（二）轉爐煉鋼檢測技術

在轉爐煉鋼自動化控制技術中轉爐煉鋼監測技術也是十分重要的一個組成技術，其可以進一步分為廢氣分析檢測技術和檢測技術兩者。其中檢測技術是指在轉爐煉鋼的過程中就轉爐煉鋼整個過程的轉爐鋼水頁面高度以及爐內溫度進行實時監測，并將檢測結果進行顯示的一項技術。在檢測技術的基礎上，進一步通過專業化的計算機軟件可以對爐內進行控制，以保障轉爐煉鋼所生產鋼水的質量。[3]轉爐煉鋼廢氣分析檢測技術，是指使用副槍技術對轉爐煉鋼過程中的各個階段各種氣體含量進行檢測的技術，在數據檢測的基礎上，再使用爐氣定碳法價值計算機軟件的分析，可以算出轉爐煉鋼爐內的脫碳速率，繼而對爐內的各項關鍵數據進行獲取并控制，達到轉爐煉鋼自動化控制的目的。

三、轉爐煉鋼系統中自動化技術的應用

因為自動化控制技術在應用的過程中具有緊密性、復雜性的特點，因此將自動化控制技術應用于轉爐煉鋼系統中時也并不是簡單地進行套用即可，仍然需要結合轉爐煉鋼系統在實際使用過程中的特點和需求就自動化控制技術進行總體上的調整和細節上的優化。目前我國在轉爐煉鋼系統中的自動化控制技術通常即采用二級計算機控制技術。文章重點就轉爐煉鋼系統中二級計算機控制技術進行介紹。

轉爐煉鋼系統中的二級計算機控制技術主要包括一級基礎性控制模塊和二級過程控制模塊，同時還包括兩級控制模塊的大量硬件通信接口。其中一級控制模塊主要和系統中的人工操作設備、儀器儀表以及電氣之間進行連接。二級控制模塊主要和系統中的打印機、客戶機和服務器進行連接，同時一二級控制模塊的計算機都和一個系統相連接，繼而保障轉爐煉鋼系統中的所有信息都可以順利地傳遞。[4]在實際的轉爐煉鋼系統運作中，一級控制系統主要負責對轉爐煉鋼過程中的各項指標數據進行采集、處理，并且會將最后的數據信息匯總到計算機系統中進行統籌處理，如果轉爐煉鋼系統出現故障，則會發出警報以通知工作人員及時采取措施予以有效控制并解決問題。二級控制模塊則是在一級控制模塊所收集的數據信息的基礎上，進行進一步地計算分析和學習使用，給整個轉爐煉鋼系統數據庫累積各項數據，繼而實現對轉爐煉鋼系統的有效控制。

綜上所述，文章在對轉爐煉鋼自動化控制技術進行概述的基礎上，然后對轉爐煉鋼的自動化控制技術進行分類，最后論述轉爐煉鋼系統中自動化技術的應用，得出以下幾點結論：轉爐煉鋼自動化控制技術是指對轉爐煉鋼過程中的溫度等指標變化情況進行實時采集、顯示和調整，繼而保障轉爐煉鋼過程的高效順利進行，其分為自動化控制技術和轉爐煉鋼檢測技術，可以對轉爐煉鋼的過程進行有效控制，是現代鋼鐵生產中十分重要的技術。

參考文獻：

[1]竇磊.轉爐煉鋼自動控制系統的研究與應用[J].消費導刊，2018，11（27）：128.

[2]張丹夢，孫向彬.淺談轉爐煉鋼自動控制技術的構成及意義[J].河北企業，2018，03（6）：157-158.

[3]吉利宏.宣鋼150t轉爐智能煉鋼關鍵控制技術優化[J].河北冶金，2018，12（6）：39-43，13.

[4]郭偉達，李強篤，任科社，等.轉爐全流程智能煉鋼控制技術開發與應用[J].山東冶金，2018，40（1）：4-7.