自动化炼钢过程控制技术的研究与应用

修国顺

摘 要：随着现代社会不断发展，社会上对钢铁资源也有着越来越大的需求，在这种大形势下，炼钢技术也得以较好发展。在当前钢铁生产中，自动化炼钢已经成为常见的一种生产模式，并且发挥重要作用及意义。在自动化炼钢过程中，为能够得到更好效果，应当对相关控制技术进行应用，从而使钢铁生产效率及质量能够得到更好保障，促使其得以更好发展。

关键词：自动化炼钢；控制技术；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.013

在当前钢铁生产实践过程中，为能够使生产效率及生产水平得以提升，越来越多的现代化技术得以应用，而自动化炼钢就是比较重要的一种。在自动化炼钢过程中，对其进行合理控制属于重要内容及任务，而为能够实现更好过程控制，需要对相关控制技术进行合理应用，从而保证自动化炼钢更好进行，使钢铁生产取得更加理想的效果，促使钢铁生产行业得以更好发展，为社会上提供更多钢铁资源。

1 自动化炼钢控制存在的困难性

对于转炉炼钢而言，其过程控制表现出综合性及复杂性特点，在实际控制过程中的难度比较大。首先，在供氧操作方面，在实际操作中所枪位比较高则很容易导致在吹炼前期出现炉渣喷散情况，甚至会导致有危险事故发生。其次，在造渣操作方面，若在十几分钟时间内以及枪位未能够正确调节对炉状态，则很容易造成返干情况出现，并且脱磷效果比较差。在实际操作过程中，对辅原料添加速度进行控制，以及枪位高低控制属于十分重要的一项内容及任务。第三，终点控制，由于在脱碳过程中热量升高速度比较快，并且终点分析时间仅仅为10s偏差，很容易导致有较大偏差情况出现。除此之外，转炉原材料变化、检验仪表以及锅炉状态偏差等因素均容易导致有喷散以及返干等相关问题存在，从而导致在对终点进行控制方面增加困难。

因此，在对转炉计算机进行控制方面应当注意以下几点：其一，实行远程预报，应当与当前实际情况及生产钢种实际需求，对相关吹炼方式进行正确选择，对于吹炼时间以及原料量应当进行准确把握，保证基本能够命中目标。其二，对于吹拣终点准确命中，通过对炉内状况进行监测，对计算偏差实时校正，从而对吹拣终点精准预报。其三，容错性，对原有条件变化所出现偏差及随机偏差进行校正，从而使运算速度以及分析速度得以提升。其四，快速反应，应当在有限时间中实行检测，对炉内状况进行较好分析，科学合理制定相关预报方案。其五，系统安全性及稳定性，应当使大空间数据库以及人机界面要求得到较好满足[1-2]。

2 自动化炼钢过程中控制技术的应用

2.1 安全控制

在自動化炼钢过程中，为确保氧枪能够更加稳定地进行工作，应当在其行程范围之内对有关保护方法进行设计，比如电气控制、机械控制以及程序控制等。利用绝对位置编码对枪位实行检验，在搜集样品过程中的时间为20ms，其偏差控制在1cm之内，针对氧枪位置实行逻辑分析，以确保氧枪能够得以稳定运行。首先，在对氧枪超速进度控制方面，可先依据公式对枪速进行计算，若计算结果与标准参数相比较高，则实行输出报警，此时操作人员需要调节相关设备参数。其次，编码器断线丢码控制，在编码器有问题发生或者出现短路情况之后，很容易引起枪位失真，从而有错误控制出现，因而需要对检测码实行变化逻辑分析，从而发出警报。再次，编码器掉电控制，通过对编码器动态控制进行检测，实现输出报警以及动枪关联。此外，编码器中相关机械连接设备的问题控制。编码器及氧枪对钢绳滚筒进行牵引，并且通过机械实现连接，在连接有脱落情况出现时，会造成检测枪及实际枪位有偏差发生，从而导致安全连接丧失作用，对于这一问题应当实行程序分析输出报警。同时，和动枪及摇炉之间进行连锁，在此基础上可有效避免相关问题出现。另外，在实际操作中为能够有效避免坠枪事故或者钢绳事故出现，可利用应力传感器实行张力测试，若张力参数与限定范围不符，则会发出警报。通过将动枪及动炉封闭，从而有效避免事故发生。

2.2 位置控制

对于位置控制而言，其直接作用就是保证氧枪能够准确到达吹拣位置，从而使炼钢质量得到较好保障，促使生产效果能够得以有效提升。然而，在氧枪位置控制方面，其精准性和迅速性存在的一定矛盾，这主要就是因为要使氧枪升降速度得以提升，也就导致其位置准确性控制比较困难，而将氧枪速度降低情况下，可使氧枪位置精准性得以提升，然而会导致生产效果有所降低。为能够使这一问题得以较好解决，可与转炉炼钢生产中相关具体技术要求，通过氧枪机械及电气特点使矛盾得以较好解决。其一，对氧枪等候点位置进行合理设计。在氧枪非吹炼过程中，等候点属于安全等待位置，对于该点位置，在保证不会对其它工艺产生影响的情况下，应当选择与吹炼位置距离最近点。其二，将氧枪升降速度提升，以保证位置控制能够达到精准结果。对于氧枪升降而言，其分为两个区域，即恒速区及减速区。其中减速区所指的就是枪位具体位置与其设定位置中某参数内的相关区间，在该区间中，可与氧枪位置及设计位置偏差缩减相结合，将重修减小氧枪速度相关控制参数平滑得出。通过与实际工艺状态及调试状况相结合，减速区内参数的最高值设定为2m。而枪位具体参数及相关设计参数在2m之上区域，即表示为恒速区，在恒速区可将氧枪速度控制方面的参数获取，从而使氧枪运行速度能够得以有效提升，从而使炼钢过程更好进行[2-3]。

3 结语

在当前钢铁生产过程中，自动化炼钢属于重要的一种方式及模式，而在该生产模式实际应用中，控制技术的应用属于十分重要的内容，在确保更好进行炼钢生产方面具有十分必要的作用及意义。因为，在实际生产及应用中过程中应当以不同形式与方式进行控制，以确保自动化炼钢生产取得更加理想的效果。

参考文献：

[1]樊利智，张觉灵，曹喜军，胡建利，习娜娜.转炉炼钢自动化控制技术及其系统综述[J].山西冶金，2017，40（06）：54-55+115.

[2]焦鹏飞.转炉炼钢的自动化控制技术研究[J].山东工业技术，2017（22）：33.

[3]黄祖祝.转炉自动炼钢技术的研究与应用[D].东北大学，2013.