轉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，工業生產的速度在技術方面越來越快，其自動化技術的應用已經變得非常普遍。其技術的應用加速了中國煉鋼技術的發展和創新，提高了中國鋼鐵的生產效率。在一個層面上，它也為中國的生態環境做出了重要貢獻。在新時代，社會發展越來越快，鋼鐵自動化技術也是如此。現在鋼鐵企業如何適應這個時代，他們面臨著一系列問題。為了解決這些問題，提高鋼鐵的生產能力和生產效率，鋼鐵企業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過程中得到充分應用，而人工粗加工生產可以減少，以避免一些。不必要的材料消耗，加速鋼的自動化和現代化。

1 轉爐煉鋼自動化控制技術

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

2 轉爐煉鋼自動化控制的優勢

常見的自動化轉爐煉鋼系統為二級計算機控制系統，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據收集系統及補吹校正運算系統等，通過兩種系統的組合，實現生產過程的自動控制，創建可視性界面，將工藝程序及趨勢曲線表現出來，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。對實際工作情況匯總，利用轉爐煉鋼自動化控制技術，使一半以上的轉爐無需后吹，使終點溫度及碳命中率提升到90%，轉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驗要求降低，使管理規范化及標準化水平提升，利于降低煉鋼企業能耗，提升企業經濟效益。

3 轉爐煉鋼自動化工藝流程

轉爐系統自動化控制中含有轉爐本體及氧槍、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，該系統為轉爐自動化工藝的初始環節，對氧槍位置及轉爐吹氧量進行控制，對供氧系統進行參數設置后，氧槍能夠根據既定程度及生產情況調節氧槍及剛液頁面距離。原料系統，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，對比主料與輔料，完善自動配料及上料控制。副槍系統檢測鋼液量及鋼液溫度，系統控制中，系統給出探頭并實現自動安裝，對鋼液含量及溫度數據進行處理，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節，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爐煉鋼過程中，開閘及跳閘問題是常見問題，在出現問題期間，首先思考變頻器是否存在故障。若發現合閘不良問題，需觀察轉爐工作時，變頻器數量是否滿足需求，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是否為零，只有參數全部歸零后才能展開合閘操作[2]。自動化控制系統主要依賴網絡信號的傳輸，信號傳輸存在問題的情況下，容易出現顯示單位無參數或者顯示錯誤情況，執行機構出現拒動及誤動問題，對企業生產造成惡劣的影響。比如在生產過程中，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，網絡通信系統是否出現接觸不良問題。

（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，在常規通電情況下，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。若此時網絡出現故障，搖爐內部裝有鋼液，容易致使轉爐損壞，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，若發生意外情況直接將此按鈕按下，可實現強制操作[3]。氧槍上提為制冷劑流量出現異常的情況，制冷劑流量在標準參數下時，會發出相關的警示，導致氧槍上提。除此之外，當出現特殊條件式，也會導致氧槍上提問題產生。對此，需做好自動化技術的控制策略，使此類問題有效規避。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，汽化系統出現異常的情況下，汽化系統通過復吹系統及氧槍控制保持通信，發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的穩定運行。

5 結語

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發展水平，促進生產效率提升，更加對未來生產工藝的創新產生影響。通過利用自動化控制能夠解放發展生產力，提高產品質量，極大程度節約能源與成本，對實現我國社會的可持續發展也起到積極意義。希望通過本研究能夠對未來相關技術應用提供借鑒和幫助。