自動化煉鋼過程控制技術的研究與應用

修國順

摘 要：隨著現代社會不斷發展，社會上對鋼鐵資源也有著越來越大的需求，在這種大形勢下，煉鋼技術也得以較好發展。在當前鋼鐵生產中，自動化煉鋼已經成為常見的一種生產模式，并且發揮重要作用及意義。在自動化煉鋼過程中，為能夠得到更好效果，應當對相關控制技術進行應用，從而使鋼鐵生產效率及質量能夠得到更好保障，促使其得以更好發展。

關鍵詞：自動化煉鋼；控制技術；應用

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

在當前鋼鐵生產實踐過程中，為能夠使生產效率及生產水平得以提升，越來越多的現代化技術得以應用，而自動化煉鋼就是比較重要的一種。在自動化煉鋼過程中，對其進行合理控制屬于重要內容及任務，而為能夠實現更好過程控制，需要對相關控制技術進行合理應用，從而保證自動化煉鋼更好進行，使鋼鐵生產取得更加理想的效果，促使鋼鐵生產行業得以更好發展，為社會上提供更多鋼鐵資源。

1 自動化煉鋼控制存在的困難性

對于轉爐煉鋼而言，其過程控制表現出綜合性及復雜性特點，在實際控制過程中的難度比較大。首先，在供氧操作方面，在實際操作中所槍位比較高則很容易導致在吹煉前期出現爐渣噴散情況，甚至會導致有危險事故發生。其次，在造渣操作方面，若在十幾分鐘時間內以及槍位未能夠正確調節對爐狀態，則很容易造成返干情況出現，并且脫磷效果比較差。在實際操作過程中，對輔原料添加速度進行控制，以及槍位高低控制屬于十分重要的一項內容及任務。第三，終點控制，由于在脫碳過程中熱量升高速度比較快，并且終點分析時間僅僅為10s偏差，很容易導致有較大偏差情況出現。除此之外，轉爐原材料變化、檢驗儀表以及鍋爐狀態偏差等因素均容易導致有噴散以及返干等相關問題存在，從而導致在對終點進行控制方面增加困難。

因此，在對轉爐計算機進行控制方面應當注意以下幾點：其一，實行遠程預報，應當與當前實際情況及生產鋼種實際需求，對相關吹煉方式進行正確選擇，對于吹煉時間以及原料量應當進行準確把握，保證基本能夠命中目標。其二，對于吹揀終點準確命中，通過對爐內狀況進行監測，對計算偏差實時校正，從而對吹揀終點精準預報。其三，容錯性，對原有條件變化所出現偏差及隨機偏差進行校正，從而使運算速度以及分析速度得以提升。其四，快速反應，應當在有限時間中實行檢測，對爐內狀況進行較好分析，科學合理制定相關預報方案。其五，系統安全性及穩定性，應當使大空間數據庫以及人機界面要求得到較好滿足[1-2]。

2 自動化煉鋼過程中控制技術的應用

2.1 安全控制

在自動化煉鋼過程中，為確保氧槍能夠更加穩定地進行工作，應當在其行程范圍之內對有關保護方法進行設計，比如電氣控制、機械控制以及程序控制等。利用絕對位置編碼對槍位實行檢驗，在搜集樣品過程中的時間為20ms，其偏差控制在1cm之內，針對氧槍位置實行邏輯分析，以確保氧槍能夠得以穩定運行。首先，在對氧槍超速進度控制方面，可先依據公式對槍速進行計算，若計算結果與標準參數相比較高，則實行輸出報警，此時操作人員需要調節相關設備參數。其次，編碼器斷線丟碼控制，在編碼器有問題發生或者出現短路情況之后，很容易引起槍位失真，從而有錯誤控制出現，因而需要對檢測碼實行變化邏輯分析，從而發出警報。再次，編碼器掉電控制，通過對編碼器動態控制進行檢測，實現輸出報警以及動槍關聯。此外，編碼器中相關機械連接設備的問題控制。編碼器及氧槍對鋼繩滾筒進行牽引，并且通過機械實現連接，在連接有脫落情況出現時，會造成檢測槍及實際槍位有偏差發生，從而導致安全連接喪失作用，對于這一問題應當實行程序分析輸出報警。同時，和動槍及搖爐之間進行連鎖，在此基礎上可有效避免相關問題出現。另外，在實際操作中為能夠有效避免墜槍事故或者鋼繩事故出現，可利用應力傳感器實行張力測試，若張力參數與限定范圍不符，則會發出警報。通過將動槍及動爐封閉，從而有效避免事故發生。

2.2 位置控制

對于位置控制而言，其直接作用就是保證氧槍能夠準確到達吹揀位置，從而使煉鋼質量得到較好保障，促使生產效果能夠得以有效提升。然而，在氧槍位置控制方面，其精準性和迅速性存在的一定矛盾，這主要就是因為要使氧槍升降速度得以提升，也就導致其位置準確性控制比較困難，而將氧槍速度降低情況下，可使氧槍位置精準性得以提升，然而會導致生產效果有所降低。為能夠使這一問題得以較好解決，可與轉爐煉鋼生產中相關具體技術要求，通過氧槍機械及電氣特點使矛盾得以較好解決。其一，對氧槍等候點位置進行合理設計。在氧槍非吹煉過程中，等候點屬于安全等待位置，對于該點位置，在保證不會對其它工藝產生影響的情況下，應當選擇與吹煉位置距離最近點。其二，將氧槍升降速度提升，以保證位置控制能夠達到精準結果。對于氧槍升降而言，其分為兩個區域，即恒速區及減速區。其中減速區所指的就是槍位具體位置與其設定位置中某參數內的相關區間，在該區間中，可與氧槍位置及設計位置偏差縮減相結合，將重修減小氧槍速度相關控制參數平滑得出。通過與實際工藝狀態及調試狀況相結合，減速區內參數的最高值設定為2m。而槍位具體參數及相關設計參數在2m之上區域，即表示為恒速區，在恒速區可將氧槍速度控制方面的參數獲取，從而使氧槍運行速度能夠得以有效提升，從而使煉鋼過程更好進行[2-3]。

3 結語

在當前鋼鐵生產過程中，自動化煉鋼屬于重要的一種方式及模式，而在該生產模式實際應用中，控制技術的應用屬于十分重要的內容，在確保更好進行煉鋼生產方面具有十分必要的作用及意義。因為，在實際生產及應用中過程中應當以不同形式與方式進行控制，以確保自動化煉鋼生產取得更加理想的效果。

參考文獻：

[1]樊利智，張覺靈，曹喜軍，胡建利，習娜娜.轉爐煉鋼自動化控制技術及其系統綜述[J].山西冶金，2017，40（06）：54-55+115.

[2]焦鵬飛.轉爐煉鋼的自動化控制技術研究[J].山東工業技術，2017（22）：33.

[3]黃祖祝.轉爐自動煉鋼技術的研究與應用[D].東北大學，2013.