煉鋼廠轉爐系統自動化控制

摘要：目前，轉爐煉鋼所采用的自動控制系統，滿足了氧氣轉爐的冶煉生產、生產與信息管理、新技術的開發需要，創造的巨大的經濟效益，具有廣闊的推廣價值。本文通過對自動化控制系統作簡單介紹，并對其工藝和帶來的效果進行分析，為煉鋼廠轉爐系統自動化控制的了解提供參考。

關鍵詞：煉鋼廠轉爐系統；自動化

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

1煉鋼廠轉爐的工藝和系統功能

1.1轉爐煉鋼的工藝

目前，在不同的程度上對容積比較大的轉爐煉鋼所采用的均為自動控制。本文將對自動化控制系統作簡單介紹，包括轉爐本體、散裝料、一次除塵（oG 法）、吹氬站、循環的水泵房、爐后鐵合金、二次除塵、混鐵爐的除塵、三萬氣柜、VD爐水的處理等。

冶煉散裝料主要是通過四條膠帶機由低位料倉將轉爐煉鋼需要加入的配料送到轉爐爐頂料倉；轉爐本體作為整個系統核心的部分，進行轉爐吹氧煉鋼，到1700℃時從爐后鋼包流出鋼水，然后向轉爐吹氮，經過濺渣護爐，向爐前出渣；把鋼水倒入鋼包之后，加入合金調節鋼水成分；轉爐煙氣通過兩個除塵的系統排出：一次除塵系統是通過高壓的風機從轉爐煙罩抽風，二次除塵系統是通過高壓的風機，抽出天車從轉爐倒入鋼水的煙氣。

1.2轉爐系統功能

系統對于生產全過程的情況進行監視，控制和管理的過程，這一點相較于過去的傳統生產而言，更加精確的將生產過程中的數據進行了定位，檢測，能夠讓操作人員對于生產過程中的實時參數更加的了解，這樣轉爐的運用就能夠更加的高效和安全。

典型的轉爐自動化控制系統的主要組成部分分為過程控制計算機，微型計算機和各種自動檢測儀和電子稱量裝置等各個部分，這些部分共同組成了轉爐的自動化系統，而且輔助系統還分為了供氧系統，原料系統和煤氣回收系統等，這些都由計算機測控系統來檢測。

計算機測控在本次研究中，采用的是PLC系列的產品，選擇CPU是系列中較為高性能的53414CPU型號，現場總線采用的是CRP系列產品，編程軟件使用施奈德的產品Concept2.6。系統自動化的過程主要設置三個級別來進行控制，首先是生產管理級別，然后是過程控制級別，最后是基礎自動化級別，這些級別都是利用本次研究中的基礎自動化控制級來進行編程的，這些自動化控制系統可以對煉鋼廠轉爐的數據進行采集，然后對于數據進行順序的控制，監控的操作和通訊的各種過程控制，這些過程控制構成部分主要是由服務器，交換機和工作站等部分，這個系統自動化控制的試驗數據主要是能夠存儲并且用于研究，所以系統自動化控制的價值還是非常重要的，實現了對于煉鋼整個郭晨的參數科學化跟蹤，能夠對于數據進行分析和管理，整個系統的操作站是西門子的工業型號Win2000+SP3操作系統，性能卓越，能夠通過以太網卡、雙絞線與工業以太網相接。

2煉鋼廠轉爐系統自動化的工藝和效果

2.1煉鋼廠轉爐系統自動化的工藝

煉鋼廠轉爐系統的自動化控制中主要包含的設備和裝置有以下一些，比如最為重要的是轉爐的本體，氧氣搶和供氣的設備，底部的供氣裝置，接受鋼材采用的設備，廢鋼的裝料設備，以及氣話冷卻的余熱回收設備，還有一些煤氣除塵的設備和二次除塵的設備等，轉爐系統自動化的工藝流程比較復雜，基本有以下幾個部分：

首先要將轉爐的供氧系統進行裝置和控制，這種供氧系統的作用主要是就是轉爐吹氧量和氧氣搶位置的控制，對其進行參數設置后能夠控制好氧氣搶和鋼水液面之間的距離。

然后要對主料和輔料的原料系統進行設定，這兩種系統主要是為了煉鋼所需要的原料進行準確性的稱量，這個稱量的標準就是用電子秤將鐵水和廢鋼等進行自動的去皮稱量，然后再通過計算機設定的具體參數將主副原料進行對比，然后完成對副原料的稱重和自動配料的上料控制。

第三就是對于副槍系統進行設置，所謂富搶系統就是用來檢測吹煉過程對鋼水的溫度和含碳量的一個過程，一般而言，副槍系統自動給出所需要的探頭，然后能夠對于探頭進行自動安裝，并且能夠對于探頭的接通情況進行檢查，然后自動下槍，把探頭插入鋼水中，最后由顯示器顯示處理后測出的溫度與含碳量的信號，并傳送到過程計算機。

然后是進行煤氣的回收，煤氣的回收主要組成部分為各種變送器和分析儀，以及微型機，將那些從管道中出來的廢氣作為采集的數據和信號，然后通過變送器將這些信號變成電信號，用來對于煤氣的流量進行測量，然后通過紅外線的一氧化碳的分析儀和磁氧的分析儀進行各種含量的測定，通過調節起來對于煤氣管道的閘板閥進行測量，這樣能夠對于爐口的正壓進行確保不出安全問題，防止空氣進入以后會影響到正常運行的回收操作，這樣就可以正常運行煤氣的回收操作。

計算機測控系統是整個工藝流程的核心，計算機的測控系統主要用來控制鐵水和廢鋼準備、吹煉與鋼水的成分調整的冶煉的全過程，在吹煉的終點時，保證鋼水的溫度與含碳量均能夠命中目標的數值，由靜態與動態的控制方式，把檢測出來的各種工藝參數都輸入計算機；由計算機進行自動吹煉直至到達終點；把出鋼后需要加入鋼水鐵合金的量進行計算，從而保證成品鋼的成分合格。

2.2效果分析

傳動系統能夠節省大量電力，提高了可靠性，在底吹系統進行正常運行后，根據鋼種的切換氣體，使鋼的質量得到提高。轉爐計算機控制系統，實現了對轉爐煉鋼進行自動的控制，帶來了龐大的經濟效益，推廣價值相當廣闊。

3結語

煉鋼廠轉爐的自動化控制能夠滿足多項氧氣轉爐冶煉的需要，對于冶煉的生產和信息管理，以及新技術的開發都能夠起到很大的作用，從而使人員勞動的強度、能耗與原料的消耗得到降低，同時提高了煉鋼企業的生產自動化生產水平，創造了巨大的經濟效益。

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