转炉炼钢技术的自动化控制研究

2020-12-08李志远

中国金属通报 2020年24期

李志远

（南京钢铁股份有限公司，江苏南京 210035）

自动化控制技术在转炉炼钢行业内部的应用，借助了一些外加的装置，或者是一些设备等等，所以对于机械设备的生产过程进行有效的调控，可以使得机械设备运行的更加稳定，也更加顺利，更加符合转炉炼钢生产的具体需求，从而实现生产的全自动化过程，尽量的减少其中人工的参与。针对当前出现的这一问题以及相关的现象，需要在展开日常的转炉炼钢生产工作的过程当中，尽量的加大对于自动化控制技术的重视的程度，更多的对自动化生产技术进行合理的控制，加大开展探索工作的力度。在这一行业当中，使得利用的效率得到有效的提高，因为只有使用这种方式才能够充分的发挥出自动化控制技术所具有的优势的地位，在转炉炼钢的生产过程当中体现自动化控制的价值，更多的为生产工作提供有效的服务。

1 转炉炼钢自动化控制技术概述

为了剖析在转炉炼钢行业当中什么才是自动化控制的技术？应该怎样应用自动化控制技术？本文中首先需要查明的就是什么是转炉炼钢？所谓的转炉炼钢，就是将废铁以及废铜，还有铁水，钛合金等一些物质作为生产当中的原材料，利用铁水加热会出现热量的一个重要原理，配合转炉温度的有效提高，使得废铁和铁合金在一定化学反应，或者是一定高温环境下发生的一系列化学反应。与此同时，废铁和铁合金之间存在的化学反应，还会继续产生一定的热量，这种多种热量融合就可以使得整个转炉炼钢生产的过程得到有效的实现。当前人们对于钢铁的需求量，随着经济的发展而不断的增加，传统的转炉炼钢生产技术明显效率比较低，也无法满足社会对于钢的需求。因此，传统的转炉炼钢生产技术，因为耗能比较高，生产效率比较低等多方面原因逐渐的在社会上遭到了淘汰，那么在线阶段就需要更加重视自动化控制技术，在这转炉炼钢行业当中的有效应用，尽量的提高转炉炼钢的现代化生产以及科学化应用，包括精细化的发展水平。转炉炼钢自动化控制技术的有效应用，可以使得更加复杂的转炉炼钢操作简单化发展，使得转炉炼钢技术，在操作上面可以更加的便捷，可以帮助工作人员尽量的减轻工作方面的压力，让他们的操作更加的简单，并且还能够使得生产出来的钢铁产品质量得到有效的提高，为钢铁企业带来更多经济方面的效益，以及产生一定的社会效益等等。对于计算机技术的有效应用，主要是指需要尽量的计算机对生产当中涉及到的各个方面的书记进行计算，之后再对这些技术进行分析模拟动态的模型对数据进行调整式的数据更加符合生产的标准，能够有效的实现自动化控制，确保可以达到炼钢的有效目标，而传统的炼钢技术原料是铁水，还有废钢，包括钛合金等等，结合产生的热量可以产生化学反应，在转炉内炼钢的一个主要的过程。在这个过程当中，一级基础控制的模块包括了氧枪智能控制的体系，以及转炉智能化仪表的系统，还有智能控制体系等等，而二级过程控制模块中包括了补吹校正运算的系统数据收集的系统报表打印的系统等对数据进行采集和显示的几个不同的系统。在转炉炼钢自动化控制的技术知识上，可以根据转炉炼钢当中温度出现的一些指标变化，对不同的情况进行实时的采集，通过数据对具体的生产状况进行有效的调整，从而确保转炉炼钢能够更加高效的运转下去。

2 转炉炼钢自动化控制技术分类

2.1 转炉炼钢监测技术

在转炉炼钢进行自动化控制的基础之上，转炉炼钢的监测技术也是自动化控制技术当中至关重要的一个组成部分，对这一技术进行分类，可以分为废气分析的检测技术，还有检测技术这两个不同的方面。其中，检测技术主要指的是在转炉炼钢的过程当中根据转炉炼钢整个生产的过程中所产生的钢水液面的高度以及生产转炉内部的温度，从而进行实时的监测，将监测的结果进行有效的显示的一种显示性的技术。工作人员可以及时的看到炉内的温度，根据具体的数据来对生产的过程当中进行调整，确保生产可以顺利稳定的进行下去。在对生产过程进行监测的技术的基础之上，进一步通过更加专业化的计算机的软件，对炉内的生产状况进行有效的控制，确保转炉刚生产出来的高水的质量可以达到有关的标准要求，从而进行下一步的生产操作。废气分析检测技术主要指的是通过使用腹腔技术，对于转炉炼钢过程当中出现的不同的阶段，所产生的各种气体含量进行有效检测的一种技术，在对其中的一些数据含量进行分析的基础之上，可以使用炉气定碳法价值计算机软件的分析，从而计算出转炉炼钢炉内的脱碳速率，接下来还需要对炉内的不同的观念的数据进行有效的分析，并且获取最终对这些数据是从实现有效的控制，因为工作人员可以根据数据变化的不同来对生产的具体情况进行有效的调整，尽量的达到优化控制的最终目的。

2.1 自动化控制技术

机械设备在应用的过程当中出现了故障问题或者是产生了一些缺陷，那么就需要使用计算机进行设备的检测和分析工作，之后根据故障出现的具体的原因给出这一故障的具体解决方案，从而确保生产可以顺利的进行，也能够确保生产的质量水平。给出的解决方案就能可以反馈智能机械当中，有效的解决自主的完成解决的策略。当前转炉炼钢自动化控制技术，一般情况下，分为以下两个方面，其中第一种技术就是动态控制的模型技术，这一技术用于转炉炼钢进行的过程当中，对一些生产过程当中出现的关键的物质含量进行动态的检测分析，比如说冷却剂或者是氧气，等看他们的物质含量是否在一个规定的范围当中，第二个方面的技术是反馈计算模型，技术反馈计算模型主要指的是在动态控制模型技术的基础之上，从而取得动态检测的基本成果，完成相关的技术作业，之后还需要利用动态模拟的技术保障，了解到不同的数据指标，确保整个系统内的生产状况都在一个更加标准的范围内部，从而可以使得生产更加的顺利，整个系统内的各项作业都可以稳定合理的应用自动化控制技术，可以尽量的减少人工方面的投入，充分的能够减轻人工操作人员的压力。与此同时，还可以，使得转炉炼钢刚生产的效率得到进一步的发展和进步，因此可以看出自动化控制技术在转炉炼钢生产技术当中是一项非常重要的技术。

3 转炉自动化炼钢系统

3.1 转炉自动化炼钢系统简介

对这一系统进行具体的分析，可以发现，自动化控制技术在应用的过程当中具有紧密性以及复杂性等特点，所以在具体的作业过程当中，可以体现出自动化炼钢系统的一些这方面特点的现象。因此，将自动化控制系统在转炉炼钢生产过程当中进行应用，也并不是简简单单的套用就可以了，还需要结合转炉炼钢系统在实际生产过程当中出现的具体的情况，在使用过程当中展现出来的不同的特点以及需求状况，从而使得自动化控制系统能够从整体的方向进行调整，在细节的方向上不断地开展优化。目前我国在转炉炼钢系统当中所产生的一些自动化控制技术，一般情况下，所采用的技术都是二级的计算机控制技术。本文的重点就是根据转炉炼钢系统当中二级计算机控制系统进行简单的介绍。可以发现的是转炉量高，自动化控制技术已经在转炉炼钢的生产过程当中形成了一个系统，根据具体应用的技术，而形成的一个全的系统，有效的提高了转炉炼钢生产的效率以及工作的质量水平。

3.2 一级系统

在计算机系统当中还包括了两级控制模块的一些大量的硬件通信，其中一级的控制模块主要和系统当中所应用的一些人工进行操作的设备，还有一些一比较包括电气直接进行有效的对接。二级控制模块对接的主要是系统当中的一些打印机，还有服务器等等，他们直接进行有效的连接，与此同时，一集模拟和二级控制模块当中的计算机和一个系统之间是有效联系的，可以确保转炉炼钢系统当中所有的信息都能够被顺利的传递出来。在实际的转炉炼钢系统进行具体的生产运作当中，一级控制系统主要负责对转炉炼钢过程当中出现的不同的指标和数据进行有效的采集，并且开展处理工作，将最后得出的数据信息直接汇总到计算机系统当中进行有效的统筹处理。如果转炉炼钢系统，出现了一定的故障问题，那么就会及时的发出警报通知，工作人员从而采取相对应的措施，有效地对这些问题进行控制，并且解决问题。二级控制的模块主要指的是在一级控制模块应用的过程当中，搜集数据信息，并且在这一基础之上，对这些数据信息进行有效的分析学习，从而使得整个转炉炼钢系统数据库能够积累不同的数据，实现有效的控制。

4 转炉炼钢自动化控制工作的优势和价值

4.1 转炉炼钢自动化控制的优势

当前，我国在发展的过程当中不断的提倡低能耗的理念和再循环的理念，在各行各业当中也更加重视环保生产的概念，提倡去产能，降耗能，同样的在转炉炼钢行业当中也要更加注意低耗能。转炉炼钢自动化控制技术在生产过程当中出现的主要的目标是降低能耗，尽量的减少出现的资源浪费和环境污染的问题，提高生产的效率水平，从而实现钢铁企业高质量的发展模式。当然也有尽量的完成这一目标，才能够不断地提高核心竞争的能力。这么化控制技术的应用，对于终点命中率以及高水的质量，包括减少能耗方面都有一定的促进性的作用，可以使得工作人员以更加严谨的态度对待生产工作。

4.2 转炉炼钢自动化控制的技术价值

自动化的技术可以使得桌面控制的命中效率得到有效的提高，这主要是因为在发生作用的时候，能够有效地结合动态控制转炉气体，在连续分析系统以及副枪测温的系统进行融合的过程当中，大大的提高气体温度到达终点的概率。除此以外，再进行气体补充的过程当中，还能够尽量的降低含氧量，从而减少钢水氧化的现象，有效的提高抗氧化的纯度，从而高质量的进行生产。自动化技术还能够在生产的过程当中减少能源方面的消耗，降低企业的成本。