轉爐自動化煉鋼技術應用分析

侯海軍

摘要：現階段對于鋼鐵產品的需求量在不斷提升，作為鋼鐵生產企業需要不斷提高自身的產量和質量才能夠滿足不斷變化的鋼鐵行業市場，為國家建設以及各行各業的生產發展提供足夠的鋼鐵產品保障。而轉爐煉鋼作為鋼鐵冶煉中的重點和關鍵，通過應用自動化煉鋼技術，能夠進一步促進轉入煉鋼效率、產品質量等多方位的提升，并且還有助于降低生產成本，增強生產效益。因此文章就對轉爐自動化煉鋼技術的優勢及功能進行了分析研究，并進一步探究了當下轉爐煉鋼中所用的自動控制技術以及工藝應用流程，以供參考。

關鍵詞：轉爐煉鋼;自動化;控制技術;應用

1轉爐煉鋼自動化控制技術概述

轉爐煉鋼自動化控制技術是建立在多項現代化技術的基礎之上，比如計算機技術、工業控制技術、信息技術、傳感器技術、PLC技術等多種先進技術。轉爐煉鋼指的是將各種煉鋼原材料，在高溫作用下產生反應從而完成煉鋼生產。再轉入練當中最為重要的就是控制爐內溫度，這是決定產品質量和產量的重點和關鍵所在，而通過應用轉爐煉鋼自動控制技術就可以利用計算機詳細細致的分析各種不同鋼種以及在煉鋼生產中鐵水的質量和溫度，從而計算出在煉鋼過程中的各種靜態數據，比如氧槍吹煉高度、吹氧量、底吹量等等，同時還可以在充電后期通過檢測技術來進一步完成對產品成分溫度等各項參數的實時檢測，之后在利用計算機系統進一步調整轉爐煉鋼的動態模型，以此來完成對整個煉鋼的自動控制，有效保證轉爐煉鋼的質量和產量。

2轉爐煉鋼自動化控制技術的優勢

通過應用轉爐煉鋼自動化控制技術能夠為煉鋼企業帶來非常大的提升，其具體能夠體現在下述幾方面：（1）減少成本能耗和污染，增強生產效率。在轉爐煉鋼過程中，需要消耗大量的資源和能源，并且還會產生大量污染，然后為了符合現階段綠色發展的要求，煉鋼企業必須不斷減少自身在生產中的能耗和污染，不斷提高自身的生產效率。在應用自動化控制技術后，就能夠通過計算機來實現對整個煉鋼過程中的智能化自動化管控，這樣就可以減少人工控制誤差，避免不必要能源、資源浪費，使整個轉動煉鋼可以一直被控制在既定目標狀態之中，實現既定的節能生產目標。（2）確保產品質量，提高冶金穩定性。煉鋼產品的質量直接影響著企業在市場中的競爭力以及自身的生產效率和發展動力。在以往煉鋼生產中，由于技術等方面的限制，根本無法實現對煉鋼生產各方面信息數據的實時監測，這就導致產品不合格率大大提升。然而通過自動控制技術就可以促進終點控制準確率的提升，通過轉爐動態連續分析系統、副槍測溫系統等來實時監測和動態分析轉爐煉鋼中的各項信息數據，保證轉爐煉鋼中的各項參數數據都處于控制標準之內。除此以外，自動控制系統還可以減少補吹氣體的含氧量，從而避免鋼水被氧化，確保缸水的純度和質量。同時在生產過程中，自動控制系統的反應速度和靈敏度非常高，能夠迅速調整中點命中和補吹，保證煉鋼生產的穩定性。

3轉爐煉鋼自動化控制系統的功能

在生產中轉爐煉鋼自動化控制系統的功能主要體現在以下幾方面：（1）控制鐵水和廢鋼的重量。在轉爐煉鋼過程中，因為轉爐煉鋼，生產環境較差，所以對于鐵水廢鋼的稱重，一般都是通過重量傳感器來自動進行稱重，然后再通過補償線盒的數據來顯示出相應的鐵水和廢鋼的重量，從而為轉爐生產控制提供準確信息。（2）電氣控制。在轉爐煉鋼生產中會運用到各種各樣的電氣設備，所以就需要通過自動化控制系統來實現對各種電氣設備的有效控制，從而確保轉爐自動煉鋼生產的有序開展。如果電氣控制系統出現問題，就會影響整個轉爐的正常生產，無法按照既定的配比要求進行上料，進而影響產品的質量。（3）儀器儀表的控制以及信息數據的傳輸。在轉爐煉鋼中會應用到各種各樣的壓力、溫度、重量、流量等方面的儀器儀表，通過對這些儀表的使用和控制才能夠實時掌握轉入煉鋼生產中各項生產參數的實際情況，實時調整各方面的參數數據，比如氧氣氮氣的含量、原材料的使用情況等等，確保其能夠按照預定運行參數有序運行，這樣才能夠生產出符合質量標準的鋼鐵產品。

4轉爐煉鋼自動化控制技術分析

4.1轉爐煉鋼檢測技術

在轉入自動化控制中，煉鋼監測技術作為極其重要的一部分，其在具體應用中分為下述兩種：第一，檢測技術。該技術指的是在轉爐煉鋼生產中對爐內鋼水液位高度、溫度、成分等進行動態的監測，然后計算機自動控制系統就會將監測到的結果與標準值進行對比分析，就及時控制相關參數數據在一定范圍內，保證煉鋼產品的質量。第二，廢氣分析檢測。該技術主要建立在副槍技術的基礎之上，以以該技術為基礎，來實現對轉入鏈高生產各個環節各個階段中氣體含量的檢測，然后再利用爐氣定碳法價值軟件來進行進一步的計算分析，從而得到相應的脫碳速率，進而實現對轉爐煉鋼中各項相關參數數據的采集和調整，從而實現對整個轉爐煉鋼的自動化控制。

4.2轉爐煉鋼自動化技術

（1）控制技術。控制系統會對轉爐中的鋼水溫度、終端碳含量進行判斷和估算，其在具體應用中會分為兩部分，一方面是動態控制模型，該模型主要是分析和評估在轉爐煉鋼中的氧氣量、冷卻劑齡，并結合相關參數數據來對終端含碳量、鋼水溫度等進行進一步的估算;另一方面則是反饋計算模型，其能夠對動態控制模型中所存在的誤差進行進一步的分析，并進行糾錯和調整。（2）數學模型。在轉入煉鋼中所用的動態控制或者靜態控制都與相應的數學模型密切相關，其需要結合相應的模型，來實現對轉爐煉鋼的動態和靜態管控。在實際生產中就會圍繞化學平衡和熱平衡來構建相應的靜態數學模型，從而對轉入生產中所用氧氣流量、含量等參數數據的計算分析，然后在吹煉操作中，再結合副槍檢測來實現對相關參數數據的調整控制，以此來完成對整個轉爐生產的自動化管控。（3）人工智能。人工智能作為當下自動化技術發展中最為主要的方向，其能夠利用計算機來開展模擬仿真，從而代替人來自動處理煉鋼生產中的相關工作，以此來分擔人工工作量，減少人為控制誤差，提高轉爐煉鋼的效率和質量。

5轉爐煉鋼自動化控制技術的工藝應用流程

自動化控制技術在轉變綱中的應用會涉及多方面的設備裝置和系統，整個工藝應用流程非常復雜，在具體生產中主要包括下述工藝流程：首先，在轉爐煉鋼自動控制的初期，要先做好供氧系統控制，其中包括了對氧槍位置、吹氧量的自動控制，利用自動控制技術，并結合既定的供氧參數，來確保氧槍在轉爐生產中的吹氧量和距離。其次，上料系統的自動控制。在轉爐煉鋼中，原料輔料都會通過自動控制系統來自動進行稱量和供料，從而保證整個轉爐煉鋼生產的穩定性和連續性。再者，副槍自動控制系統，其能夠實現對轉爐煉鋼中，鋼水含碳量、溫度的實時檢測，確保其被控制在既定生產參數范圍內。最后，煤氣自動回收控制。在煉鋼生產中需要做好對廢氣的收集和分析，這樣才能夠更好實現對閘板閥的準確控制，保證生產中煤氣壓力的穩定正常，避免空氣混入，保證煉鋼生產的穩定。

結束語

綜上所述，在當下轉爐煉鋼生產中，必須做好對相關自動控制技術的研究和分析，結合轉爐生產的具體情況，做好對各項自動控制技術的應用，不斷提高轉爐生產的效率和質量。

參考文獻

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