张志会

（承德钢铁集团有限公司，河北 承德 067000）

自动化控制在转炉系统应用后，转炉的稳定性和控制精确性都得到了大幅度的提高。经过上线运行实践表明，系统运行可靠、维护方便，达到了改造的目的，真正实现了高效、安全、环标准化操作，为下一步钢铁企业生产管理的信息化奠定了坚实基础。

1 简介转炉炼钢自动化控制技术

转炉炼钢是利用炉内铁水自身的热量与内部化学反应，借助原料（废钢、铁水和铁合金等）在外部热源的影响下实现的冶炼过程。严格控制搅拌强度、温度以及熔剂等是必须的。因为外部影响环境比较险恶，烟气与热辐射对其的影响是很大的。而在这样的环境下的艺参数要求又比较高。炼钢生产过程出于一些因素的影响较大，在没有施行转炉炼钢自动化控制技术的时候，借助人工实现了很多操作，这应的行为存在很高的危险性，不能有效保证生产质量。

2 转炉炼钢自动化控制技术的优点

2.1 炼钢的效率有所提高

转炉炼钢自动化控制技术在供给侧改革的实施，我国炼钢行业需要进行去产能、降能耗的改革的大背景下，能够在人力物力上有所节约。转炉炼钢自动化控制技术是在生产环节利用计算机下达指令，根据生产参数的逐步变化随时调整物资，在整体上炼钢的效率提高了，不会产生物资的浪费情况。计算机能够记录计算模型，随时进行动态调整，确保原材料得到高效配备，从这方面来说提高炼钢的效率，精简了企业结构。因为是计算机控制系统，节省了人力，工人可以不必在不良的生产环境下进行生产，大大解放了人力。

2.2 炼钢的质量有所提高

转炉炼钢自动化控制技术是通过利用动态控制转炉气体连续分析系统和副枪测温系统，并以计算模型为基础，估算出温度与气体到达终点的概率。在这些系统的使用过程中，借助气体补吹的方法，钢水因为氧气含量降低而不容易被氧化，钢材的纯度和炼钢的质量得到提高。转炉自动化控制系统的应用，能源的损耗变小，节省了企业的生产成本。计算机系统的应用控制，炼钢的各方面因素的影响得到挤压，确保了钢材质量的均衡与一致，炼钢的质量得到提高。

3 转炉自动化炼钢技术在应用过程中需要注意的方面

3.1 转炉炼钢检测技术重点

智能化检测主要包括副枪检测技术、废气分析技术2 个部分，是转炉自动化炼钢技术的要害。在施行检测过程中，转炉液面高度、熔钢温度等相关内容是每次检测的主要方面。检测得到的各种参数展现在检测仪表上，检测人员通过利用软件就可以有效处理检测数据，达到调整有关的炼钢参数的目的。在废气检测时，目前使用比较多的是炉气定碳法，对一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气及氧气等做具体检测。转炉中钢液的残留情况是借助对炼钢时各种废气排出的速度判定的。获得的比较精确的速度能够为钢铁生产提供出比较准确的根据。炼钢过程中利用副枪技术既能在各种原料的使用量上有利于缩减，又能给整个炉体减少有效的侵蚀。

3.2 转炉炼钢自动化控制技术重点

自动化控制在详细地施行过程中囊括人工智能控制和控制技术两个方面，是转炉自动化炼钢技术的要害。这种技术你能够智能化调整检测得到的问题，并高效实现原材料配置。反馈计算模型与动态控制模型是控制技术的两类模型，这两类模型所检测的内容在施行控制时有较大的差别。此中反馈计算模型在本质上是再次检测动态控制模式检测内容，首要的是指向性的重新调整对模型计算中出现的误差。而动态控制模型主要是对冷却剂氧气是否能够满足实际工作要求进行检测，与此同时在得到的检测结果基础上适时调整转炉内含碳量、钢液温度。对转炉自动化炼钢技术的优化，这种技术将变得更加成熟。炼钢的生产效率显然提高，且在生产过程中投入的人力、物力等成本将获得显而易见的减少。

4 转炉炼钢自动化控制技术的工艺步骤

转炉炼钢自动化控制技术的施行需要借助例如转炉本体、氧枪、装料设备等多种装置和设备。在应用过程中装置和设备的数量过多，将会产生执行过程比较繁杂的后果。详细地说，转炉炼钢自动化控制技术的工艺步骤涵盖下面四方面：①在转炉炼钢自动化控制的运行的初级阶段，必要的先自动化控制供氧系统，这中间就囊括了对氧枪位置和转炉吹氧量的实时调整。在准确设置供氧参数后，通过自动化控制技术能够使吹氧量和吹氧距离得到很好的掌控并使氧枪按照规定参数良好运行。②转炉炼钢自动化控制技术还包含原料自动化控制，这种控制能够达到对原辅料精准称量的效果，让转炉炼钢原料得到进一步科学合理的配置。③副枪系统自动化控制技术的实施，检测钢液含碳量和钢液温度得到的数据更加精确，这种技术而且可以自动传输至计算机，对检测数据实施分析，可以全面监管转炉炼钢过程。④为保证转炉炼钢过程中煤气压力正常，减少空气进入炉内的概率，煤气回收自动化控制技术能够很好地达成这样的效果，这种技术能对废气进行收集和分析，进一步使闸板阀调节准确无误。

5 以炼钢数据管理平台为基础的程序开发实施

（1）系统运行原理。基于转炉技术模型才开发了炼钢数据管理平台。系统需要先上电自检，这个过程是初始化各个功能模块，采撷初始化信号。这个平台本身就被认为是一个完整的系统，在系统中输入采集到的数据，接下来就利用转炉冶金模型计算系统对其实施处置计算。计算出来的数据可以控制转炉PLC的运行。

（2）系统基本架构。系统的基本架构包含了数据采集模块、数据跟踪模块以及数据通讯模块等。系统传输采集到的数据，上传是分时的，这样能够逐步到达传输控制系统。对生产过程起到实时监测作用的是数据跟踪模块，其是借助相对应的算法进行自动控制。能够显示到二级客户端，将对应的数据径直生产报告并发送的是数据通讯模块起到的作用。

（3）系统数据采撷。因为需要实时监管测量和采集的数据量比较多，经过测定和完善，最后确定了一个比较合理的方案就是每每两秒采集一次数据进行刷新。这样的模式达到的效果是采样频率高、数据准确。为实现转炉系统数据管理的需求，系统还需要存储这些数据到oracle 数据库中。在这样的数据采撷过程中，炼钢程序中的数据采集程序能够起到获取并存储所需要的各种生产过程数据的作用。

6 转炉系统程序完善改进

（1）转炉人工送样时间和化验时长程序研发。在比较短的时间内实施转炉吹炼和加料微调控制，实现终点温度和碳双命中，提升冶炼的质量，提高化验分析传输的及时性是必须的。需要采取的行动是合理缩短转炉吹炼时间采样过程，挑拣并化验更具典型的样品，这样才能优化炉前送样的及时性。

（2）加添送样时间按钮。为达到预期的化验周期，需要加添送样时间按钮，有关工作人员就可以调节时间送样按钮。可以通过原来的工作经验决定送样时间。为了尽力减少化验时长，达到保证化验分析准确的效果，不能影响到冶炼质量以及生产要求的情况下，需要与工程技术人员深度讨论。传输送样时间按钮信号到PLC 模块中。在这个程序研发试用过程中，会产生不能完成插入操作造成程序报错、化验时间为空等导致程序报炉次数据为多条的情况。为促使炼钢生产终点温度和碳的双命中，提升转炉生产效率，需要有这样的改进方案。

7 结语

总之，以PLC 为核心的自动化控制系统已经在我国冶金企业得到了较为普遍的应用。转炉生产不仅周期短，炉内化学反应强烈，而且影响冶炼过程的因素比较多，既有炉况因素、原料因素，也有工艺操作和生产管理的因素。因此，转炉冶炼的全过程自动化控制有一定的难度，因此需要电气技术人员不断加强研究，提升相关技能，确保转炉实现全过程的自动化控制。