轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)研究

溫天宇

摘?要：受到美國總統(tǒng)特朗普鋼鐵關(guān)稅限制以及整個國際貿(mào)易環(huán)境的影響，我國鋼鐵行業(yè)的宏觀市場環(huán)境較為危險，這要求國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)不斷提升自身鋼材生產(chǎn)技術(shù)水平，繼而提升所生產(chǎn)鋼材的質(zhì)量，以提升國際市場競爭力，其中轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的自動化控制技術(shù)就是重點(diǎn)之一。鑒于此，文章首先就轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)進(jìn)行概述，然后對轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)進(jìn)行分類，最后論述轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng);自動化技術(shù);鋼鐵生產(chǎn)

目前，全世界都在推動工業(yè)信息化改革，鋼鐵行業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，在鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域有越來越多的新技術(shù)應(yīng)用，其中就包括自動化技術(shù)。目前在我國的鋼鐵生產(chǎn)中，對于自動化技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，具體在轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)所發(fā)揮的作用更是十分顯著，對整個鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)效率提升有著十分重要的意義。本文即在此背景下，對轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)分三部分展開詳細(xì)的分析論述，以下為詳細(xì)內(nèi)容。

一、轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)概述

轉(zhuǎn)爐煉鋼是指將既有的廢氣鋼材，進(jìn)行重新融化，生產(chǎn)新鐵水，同時將一些鐵合金物質(zhì)一起在高溫的環(huán)境下進(jìn)行加熱，再次轉(zhuǎn)為鋼材。在轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程中最為重要的部分即對轉(zhuǎn)爐煉鋼爐內(nèi)的溫度進(jìn)行控制，而轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)的核心就是對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的溫度進(jìn)行控制。[1]多采用二級計算機(jī)控制體系，其中一級基礎(chǔ)性控制模塊包括氧槍智能控制體系、轉(zhuǎn)爐智能化儀表系統(tǒng)、底吹控制體系、副槍智能控制體系等系統(tǒng)。二級過程控制模塊包括補(bǔ)吹校正運(yùn)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、報表打印系統(tǒng)等數(shù)據(jù)采集和顯示幾個系統(tǒng)?；谵D(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)可以就轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的溫度等指標(biāo)變化情況進(jìn)行實時采集、顯示和調(diào)整，繼而保障轉(zhuǎn)爐煉鋼的高效順利進(jìn)行。

二、轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)分類

（一）自動化控制技術(shù)

在轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)部分主要包括自動化控制和轉(zhuǎn)爐煉鋼監(jiān)測技術(shù)兩者，其中自動化控制技術(shù)是指運(yùn)用現(xiàn)代智能化、信息技術(shù)對企業(yè)進(jìn)行自動控制的一項技術(shù)。當(dāng)機(jī)械設(shè)備在使用工程中被檢測出有問題時，即可以利用計算機(jī)自主進(jìn)行檢查，然后給出最佳解決方案，再將此方案反饋到智能機(jī)械中進(jìn)行解決。目前轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)主要有兩種。[2]其一為動態(tài)控制模型技術(shù)，該技術(shù)主要用于對轉(zhuǎn)爐煉鋼進(jìn)行過程中的一些關(guān)鍵物質(zhì)含量進(jìn)行動態(tài)檢測。如冷卻劑、氧氣等物質(zhì)的含量是否處于規(guī)定范圍內(nèi)等。其二為反饋計算模型技術(shù)，反饋計算模型是在動態(tài)控制模型技術(shù)取得動態(tài)檢測成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行作業(yè)，其主要是基于動態(tài)控制得出的關(guān)鍵物質(zhì)指標(biāo)的偏差，進(jìn)行調(diào)整，繼而保障在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，整個系統(tǒng)內(nèi)的各項指標(biāo)都處于一個標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。對于轉(zhuǎn)爐煉鋼作業(yè)而言，合理的應(yīng)用自動化控制技術(shù)可以有效減少人工部分的投入，同時還可有效提升轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率，是十分重要的一項技術(shù)。

（二）轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測技術(shù)

在轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)中轉(zhuǎn)爐煉鋼監(jiān)測技術(shù)也是十分重要的一個組成技術(shù)，其可以進(jìn)一步分為廢氣分析檢測技術(shù)和檢測技術(shù)兩者。其中檢測技術(shù)是指在轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程中就轉(zhuǎn)爐煉鋼整個過程的轉(zhuǎn)爐鋼水頁面高度以及爐內(nèi)溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，并將檢測結(jié)果進(jìn)行顯示的一項技術(shù)。在檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過專業(yè)化的計算機(jī)軟件可以對爐內(nèi)進(jìn)行控制，以保障轉(zhuǎn)爐煉鋼所生產(chǎn)鋼水的質(zhì)量。[3]轉(zhuǎn)爐煉鋼廢氣分析檢測技術(shù)，是指使用副槍技術(shù)對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的各個階段各種氣體含量進(jìn)行檢測的技術(shù)，在數(shù)據(jù)檢測的基礎(chǔ)上，再使用爐氣定碳法價值計算機(jī)軟件的分析，可以算出轉(zhuǎn)爐煉鋼爐內(nèi)的脫碳速率，繼而對爐內(nèi)的各項關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取并控制，達(dá)到轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制的目的。

三、轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用

因為自動化控制技術(shù)在應(yīng)用的過程中具有緊密性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，因此將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中時也并不是簡單地進(jìn)行套用即可，仍然需要結(jié)合轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)在實際使用過程中的特點(diǎn)和需求就自動化控制技術(shù)進(jìn)行總體上的調(diào)整和細(xì)節(jié)上的優(yōu)化。目前我國在轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中的自動化控制技術(shù)通常即采用二級計算機(jī)控制技術(shù)。文章重點(diǎn)就轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中二級計算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行介紹。

轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中的二級計算機(jī)控制技術(shù)主要包括一級基礎(chǔ)性控制模塊和二級過程控制模塊，同時還包括兩級控制模塊的大量硬件通信接口。其中一級控制模塊主要和系統(tǒng)中的人工操作設(shè)備、儀器儀表以及電氣之間進(jìn)行連接。二級控制模塊主要和系統(tǒng)中的打印機(jī)、客戶機(jī)和服務(wù)器進(jìn)行連接，同時一二級控制模塊的計算機(jī)都和一個系統(tǒng)相連接，繼而保障轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中的所有信息都可以順利地傳遞。[4]在實際的轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)運(yùn)作中，一級控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的各項指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并且會將最后的數(shù)據(jù)信息匯總到計算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)籌處理，如果轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則會發(fā)出警報以通知工作人員及時采取措施予以有效控制并解決問題。二級控制模塊則是在一級控制模塊所收集的數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)一步地計算分析和學(xué)習(xí)使用，給整個轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫累積各項數(shù)據(jù)，繼而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)的有效控制。

綜上所述，文章在對轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，然后對轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)進(jìn)行分類，最后論述轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)是指對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的溫度等指標(biāo)變化情況進(jìn)行實時采集、顯示和調(diào)整，繼而保障轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的高效順利進(jìn)行，其分為自動化控制技術(shù)和轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測技術(shù)，可以對轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程進(jìn)行有效控制，是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)中十分重要的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張丹夢，孫向彬.淺談轉(zhuǎn)爐煉鋼自動控制技術(shù)的構(gòu)成及意義[J].河北企業(yè)，2018，03（6）：157-158.

[3]吉利宏.宣鋼150t轉(zhuǎn)爐智能煉鋼關(guān)鍵控制技術(shù)優(yōu)化[J].河北冶金，2018，12（6）：39-43，13.

[4]郭偉達(dá)，李強(qiáng)篤，任科社，等.轉(zhuǎn)爐全流程智能煉鋼控制技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用[J].山東冶金，2018，40（1）：4-7.