轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術探討

周文慧

河鋼宣鋼一鋼軋廠 河北張家口 075100

如今，工業(yè)生產(chǎn)的速度在技術方面越來越快，其自動化技術的應用已經(jīng)變得非常普遍。其技術的應用加速了中國煉鋼技術的發(fā)展和創(chuàng)新，提高了中國鋼鐵的生產(chǎn)效率。在一個層面上，它也為中國的生態(tài)環(huán)境做出了重要貢獻。在新時代，社會發(fā)展越來越快，鋼鐵自動化技術也是如此?，F(xiàn)在鋼鐵企業(yè)如何適應這個時代，他們面臨著一系列問題。為了解決這些問題，提高鋼鐵的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，鋼鐵企業(yè)應加大對自動化控制技術的投入，使計算機技術能夠在鋼鐵生產(chǎn)過程中得到充分應用，而人工粗加工生產(chǎn)可以減少，以避免一些。不必要的材料消耗，加速鋼的自動化和現(xiàn)代化。

1 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術

轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術中可分為轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測技術及廢氣分析技術等。轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測技術，負責檢測轉(zhuǎn)爐煉鋼工作流程，轉(zhuǎn)爐煉鋼設備中安置大量的儀器儀表，對熔鋼溫度及成分、轉(zhuǎn)爐熔鋼頁面等信息收集，生產(chǎn)人員觀察儀表數(shù)據(jù)，檢測技術對轉(zhuǎn)爐煉鋼儀器數(shù)據(jù)進行分析，獲取自動化數(shù)據(jù)控制指標，對整個煉鋼過程整體控制，防止煉鋼過程中出現(xiàn)意外[1]。

2 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制的優(yōu)勢

常見的自動化轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)為二級計算機控制系統(tǒng)，將一級智能控制模塊作及二級智能控制模塊組合，一級智能控制模塊中含有氧槍智能控制體系及底吹控制體系等，二級智能控制模塊中含有數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)及補吹校正運算系統(tǒng)等，通過兩種系統(tǒng)的組合，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制，創(chuàng)建可視性界面，將工藝程序及趨勢曲線表現(xiàn)出來，有利于縮減工作人員工作強度，并直觀觀察設備的運行狀態(tài)。對實際工作情況匯總，利用轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術，使一半以上的轉(zhuǎn)爐無需后吹，使終點溫度及碳命中率提升到90%，轉(zhuǎn)爐煉鋼工作周期有效縮短，煉鋼效率進一步提升。降低30%噴灑率及3kg/t的石灰消耗，使得鐵率提升0.5%，自動化技術的應用對煉鋼經(jīng)驗要求降低，使管理規(guī)范化及標準化水平提升，利于降低煉鋼企業(yè)能耗，提升企業(yè)經(jīng)濟效益。

3 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化工藝流程

轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)自動化控制中含有轉(zhuǎn)爐本體及氧槍、裝料設備、除塵設備、供氣設備等，控制對象較為多樣，工藝流程可劃分為以下幾個層面。供氧控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為轉(zhuǎn)爐自動化工藝的初始環(huán)節(jié)，對氧槍位置及轉(zhuǎn)爐吹氧量進行控制，對供氧系統(tǒng)進行參數(shù)設置后，氧槍能夠根據(jù)既定程度及生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)氧槍及剛液頁面距離。原料系統(tǒng)，對主料及敷料稱量，利用電子秤對鐵水進行脫皮稱量，利用計算機設置參數(shù)，對比主料與輔料，完善自動配料及上料控制。副槍系統(tǒng)檢測鋼液量及鋼液溫度，系統(tǒng)控制中，系統(tǒng)給出探頭并實現(xiàn)自動安裝，對鋼液含量及溫度數(shù)據(jù)進行處理，并傳輸于計算機中。煤氣回收控制中，利用各種分析儀器及變送器等對廢氣進行收集，并對煤氣流量進行檢測，通過閘板閥對煤氣量進行調(diào)節(jié)，保障爐口及管道煤氣正壓，防止空氣進入，從而將煤氣有效回收。

4 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術常見問題及解決對策

（1）開閘、跳閘及信號傳輸問題轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，開閘及跳閘問題是常見問題，在出現(xiàn)問題期間，首先思考變頻器是否存在故障。若發(fā)現(xiàn)合閘不良問題，需觀察轉(zhuǎn)爐工作時，變頻器數(shù)量是否滿足需求，其次觀察操作位置是否存在誤差，操作過程中需注意控制輸出參數(shù)是否為零，只有參數(shù)全部歸零后才能展開合閘操作[2]。自動化控制系統(tǒng)主要依賴網(wǎng)絡信號的傳輸，信號傳輸存在問題的情況下，容易出現(xiàn)顯示單位無參數(shù)或者顯示錯誤情況，執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)拒動及誤動問題，對企業(yè)生產(chǎn)造成惡劣的影響。比如在生產(chǎn)過程中，擋火門無法移動，通過此可判定信號傳輸存在故障。需及時對故障進行判斷，觀察相關的指示燈，檢查交換機接口是否存在彈片斷裂跡象，網(wǎng)絡通信系統(tǒng)是否出現(xiàn)接觸不良問題。

（2）搖爐異常及氧槍上提問題搖爐過程需電能輔助才可實現(xiàn)，在常規(guī)通電情況下，若搖爐操作無法順利展開，需觀察氧槍所在位置，并觀察潤滑溫度。若此時網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，搖爐內(nèi)部裝有鋼液，容易致使轉(zhuǎn)爐損壞，對其使用壽命造成嚴重影響，若問題嚴重，導致鋼水溢流等情況發(fā)生。若遇到此類問題，需采取強制控制模式。此模式可利用固定的專門線路將主控臺與搖爐連接，主控臺中設置相關的操作按鈕，若發(fā)生意外情況直接將此按鈕按下，可實現(xiàn)強制操作[3]。氧槍上提為制冷劑流量出現(xiàn)異常的情況，制冷劑流量在標準參數(shù)下時，會發(fā)出相關的警示，導致氧槍上提。除此之外，當出現(xiàn)特殊條件式，也會導致氧槍上提問題產(chǎn)生。對此，需做好自動化技術的控制策略，使此類問題有效規(guī)避。若氧槍緊急上提，需及時按下緊急停止按鈕，氧槍電機立刻抱閘鎖死，速度給定以最快斜率下降為零，氧槍在原位停留，若冷卻水異常，流量在標準值以下，氧槍在開氧點以上，總管壓力在0.6以上，使得氧槍壓力在0.5以上，汽化系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況下，汽化系統(tǒng)通過復吹系統(tǒng)及氧槍控制保持通信，發(fā)生此故障時電動閥異常，觀察到此類問題需及時做好控制措施，將問題處理后，保障自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

綜上所述，采用自動化控制技術可以極大程度改善我國鋼鐵企業(yè)發(fā)展水平，促進生產(chǎn)效率提升，更加對未來生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新產(chǎn)生影響。通過利用自動化控制能夠解放發(fā)展生產(chǎn)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，極大程度節(jié)約能源與成本，對實現(xiàn)我國社會的可持續(xù)發(fā)展也起到積極意義。希望通過本研究能夠?qū)ξ磥硐嚓P技術應用提供借鑒和幫助。