轉爐煉鋼的新型自動化電氣控制探討

董保亮

【摘 要】在當前社會經濟發展速度不斷提升的背景下，對鋼鐵的需求量呈現出逐年提升態勢，由此也帶動了金屬冶金行業發展速度不斷提升。為滿足社會經濟建設對鋼鐵材料的需求量，冶金行業在實際發展過程中充分依托于現代自動化技術推動自身生產方式不斷革新，以實現提升自身產能的目的。基于此，本文將針對轉爐煉鋼中自動化控制技術的應用相關問題進行研究，希望對行業內技術人員提供參考意見。

【關鍵詞】轉爐煉鋼;自動化;電氣控制

引言：

隨著科學技術以及國家發展速度不斷提升，社會經濟建設對鋼鐵材料的需求量大幅提升，為鋼鐵行業提供巨大機遇，同時科學技術的不斷革新為鋼鐵企業優化自身生產技術提供有利條件支持，在二者的共同作用下，我國鋼鐵企業的規模以及產能均得到大幅提升，而此情況也對鋼鐵冶煉工藝控制提出了更高的要求。由此，行業內技術人員將現代信息技術以及自動化技術融入到電氣控制工作之中，一方面實現了提升生產效率的要求，另一方面也達成控制資源消耗的要求。由此，加強對轉爐煉鋼新型自動化電氣控制的研究，為推動鋼鐵生產效率進一步提升提供有力支持。

一、轉爐煉鋼自動化控制技術概述

轉爐煉鋼的原理即是間廢鋼、鐵水、鐵合金等作為原料，利用鐵水自身產生的熱量形成高溫環境，為鐵合金、廢鐵原料等相融合提供必要條件，并在轉爐中完成煉鋼環節的工藝。此工藝在實際應用過程中呈現出明顯的系統性、復雜性特征，控制變量極為繁雜的同時，對控制精度的要求達到嚴苛的程度。因此，在實際利用此工藝進行生產過程中需要充分依托于現代信息技術以及自動化控制技術的優勢，易達成煉鋼目的[1]。

轉爐煉鋼相關自動化技術主要包含控制技術、人工 智能技術和煉鋼模型三部分內容。此類技術以計算機技 術為基礎媒介，可針對轉爐煉鋼過程中的實時監測結果，完成廢氣過多、原料不足、溫度超標等各種生產狀況的自 動化調整，從而維持整個生產工藝的穩定，確保轉爐煉鋼 生產的順利進行。

二、轉爐煉鋼自動化控制技術優勢

（一）煉鋼效率顯著提升

近年來，我國發展進入新常態，在此背景影響下，我國政府開始推進供給側改革進程，對于轉爐煉鋼方面也提出了提高產能、降低資源消耗的要求。由此，將自動化技術應用與轉爐煉鋼之中是社會背景提出的大要求，而從實際應用層面分析，自動化技術可以利用計算機設備對生產整個流程進行控制，并根據生產實際要求對相關變量進行精準調控，有效避免了人力操作失誤產生的生產流程延長、產品質量不合格等問題，最大限度避免不必要的資源以及時間浪費，進而成本控制目標[2]。同時通過利用計算設備可以對生產過程中產生的數據以及模型進行實時精準的記錄，并根據實際生產情況進行相應挑戰，確保材料應用效果滿足規定標準要求，最終達成提升生產效率的目的。

（二）煉鋼質量得到顯著提升

從轉爐煉鋼自動化實際發展情況分析，連續分析系統以及副槍測溫系統使其兩大根本特性，在實際應用過程中可以根據計算模型對煉鋼流程中產生的溫度以及氣體最高限度進行實施監測。依托于這種特性可以及時采取相應氣體不吹方式以實現降低產物與氧氣接觸面積，最終達成提升鋼材煉制質量的目的。同時在應用依托于計算機技術的自動化控制系統過程中，可以有效保障煉鋼流程的科學性以及有序性，進而實現最大限度地降低不良因素的影響，提升轉爐煉鋼工藝的效率以及質量[3]。除此以外，隨著自動化控制技術的逐步完善與成熟，煉鋼過程中產生的消耗也會隨之減少，最終達成提升生產經濟效益的目的。

三、轉爐煉鋼電氣自動化控制應用

（一）轉爐傾動裝置電氣控制

通常情況，轉爐煉鋼電氣傳動過程中主要應用方式涵蓋公共直流母線模式以及傳統一對一模式。通過對二者各項特性進行橫向比較可知，后者可靠性以及調速明顯優于前者，因此也得到更為廣泛的應用。以電氣控制為例，在實際操作過程中可以通過變頻器落實其控制功能，具體實現過程涉及以下兩個方面：其一，針對帶編碼器的矢量控制而言，需要利用動態設備配合實現;其二，針對無編碼器的矢量控制需要應用風機水泵等簡單設備。系統傳動控制實際開展過程中通常要求四個轉爐傾動電機同步運轉，此時需要注意的一點是確保其扭矩保持同步，否則會導致平衡效果難以達成預期成效，進而導致發電機負荷出現失衡態勢[4]。

所以在具體的生產過程當中，電氣技術人員一定要對其高度重視，如果系統應用的是一對一較為傳統的方法，就可以在裝置上完成“主- 從”的控制方法。所有的傳動裝置完全確定后，電氣技術人員要利用對應的編碼器，將信號進行主動引入，通過調節器將裝置對應的電流，同時完成傳動裝置的信號輸出，這樣四臺電機在同等的狀態之下能夠同步運行，可以確保設備運行時的穩定性和可靠性。

（二）電氣自動化設備管理

現階段冶金行業自動化建設進程不斷推進，系統完善的自動化設備管理制度已經初步建成，一定程度上可以滿足煉鋼工序相關流程定期維護以及保養的目的，確保其長期穩定運行目標實現。在具體開展設備管理工作過程中，利用自動化控制系統開展設備檢測工作可以對相關數據進行實時采集，并據此開展精準化檢修工作，確保設備隱患得以及時排除。同時利用自動化控制系統的在線監測功能，可以實現對設備進行在線診斷，在發現設備問題后自動發出預警信號，提醒運維人員進行檢修，確保設備始終保持安全、穩定的運行狀態。

（三）氧槍電氣控制

氧槍交換技術是隨著科學技術發展而產生的新興生產技術，在實際生產應用過程中，通過對氧槍對應的變頻設備進行控制可以實現及時切換氧槍的操作。連著設備之間的關系為互為備用關系，一旦煉鋼流程中其中一個設備產生故障，可以在不移動車臺的基礎上實現氧槍設備互換，進而實現提升系統運行成效的目的，確保煉鋼各項流程有序開展且不受影響[5]。

（四）強化原料管理力度

鋼鐵企業在實際進行廢棄物管理過程中應注意到的一點是，必須加強對其成分以及最終冷卻效果的重視程度。從實際煉鋼生產流程分析可知，廢鐵主要為轉入二次系統過程中產生，即煉鋼及報廢系統之間存在較為緊密的關聯性，由此在廢鐵進入系統后需要工作人員編制科學系統的反饋制度，具體內容應涵蓋種類、型號等多個方面，進而實現提升管理力度，強化二次應用效果的目的。為了提升廢鋼的實際利潤率，在轉爐自動化煉鋼記錄當中，要對廢鋼的實際來源進行檢測并作出分類，主要可以將其分為高堿度和低堿度的鋼包渣以及轉爐渣。在實際分類之后，能夠將反查的具體類型和具備的作用進行良好的管理，確保精準進行回收和利用。

總結：

綜上所述，在當前科學技術高速發展的背景下，電氣自動化控制系統被廣泛應用于鋼鐵企業之中，從實際應用效果分析，相關技術的應用不僅有效提升生產效率，同時也有效降低職工工作負荷。因此，企業方面應注意進一步加強對自動化控制技術的研究力度，強化轉爐電氣控制、設備自動控制等多個方面的自動化研究力度，推動一鍵煉鋼目標實現，為提升鋼鐵企業智能化、自動化提供有利條件支持。

參考文獻：

[1]田永偉.轉爐煉鋼的自動化控制技術研究[J].電子樂園，2019（2）：0187-0187.

[2]楊春江.冶金轉爐煉鋼自動化控制的技術研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2019，576（05）：183-184.

[3]周文慧.轉爐煉鋼自動化控制技術探討[J].商品與質量，2019，（012）：181.

[4]張紅.自動化控制技術在轉爐煉鋼中的應用研究[J].冶金管理，2019（9）：1-1.

[5]張紅.探討轉爐煉鋼中自動化問題的解決措施[J].科學與信息化，2019，（020）：114.