轉爐煉鋼技術的自動化控制研究

李志遠

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210035）

自動化控制技術在轉爐煉鋼行業內部的應用，借助了一些外加的裝置，或者是一些設備等等，所以對于機械設備的生產過程進行有效的調控，可以使得機械設備運行的更加穩定，也更加順利，更加符合轉爐煉鋼生產的具體需求，從而實現生產的全自動化過程，盡量的減少其中人工的參與。針對當前出現的這一問題以及相關的現象，需要在展開日常的轉爐煉鋼生產工作的過程當中，盡量的加大對于自動化控制技術的重視的程度，更多的對自動化生產技術進行合理的控制，加大開展探索工作的力度。在這一行業當中，使得利用的效率得到有效的提高，因為只有使用這種方式才能夠充分的發揮出自動化控制技術所具有的優勢的地位，在轉爐煉鋼的生產過程當中體現自動化控制的價值，更多的為生產工作提供有效的服務。

1 轉爐煉鋼自動化控制技術概述

為了剖析在轉爐煉鋼行業當中什么才是自動化控制的技術？應該怎樣應用自動化控制技術？本文中首先需要查明的就是什么是轉爐煉鋼？所謂的轉爐煉鋼，就是將廢鐵以及廢銅，還有鐵水，鈦合金等一些物質作為生產當中的原材料，利用鐵水加熱會出現熱量的一個重要原理，配合轉爐溫度的有效提高，使得廢鐵和鐵合金在一定化學反應，或者是一定高溫環境下發生的一系列化學反應。與此同時，廢鐵和鐵合金之間存在的化學反應，還會繼續產生一定的熱量，這種多種熱量融合就可以使得整個轉爐煉鋼生產的過程得到有效的實現。當前人們對于鋼鐵的需求量，隨著經濟的發展而不斷的增加，傳統的轉爐煉鋼生產技術明顯效率比較低，也無法滿足社會對于鋼的需求。因此，傳統的轉爐煉鋼生產技術，因為耗能比較高，生產效率比較低等多方面原因逐漸的在社會上遭到了淘汰，那么在線階段就需要更加重視自動化控制技術，在這轉爐煉鋼行業當中的有效應用，盡量的提高轉爐煉鋼的現代化生產以及科學化應用，包括精細化的發展水平。轉爐煉鋼自動化控制技術的有效應用，可以使得更加復雜的轉爐煉鋼操作簡單化發展，使得轉爐煉鋼技術，在操作上面可以更加的便捷，可以幫助工作人員盡量的減輕工作方面的壓力，讓他們的操作更加的簡單，并且還能夠使得生產出來的鋼鐵產品質量得到有效的提高，為鋼鐵企業帶來更多經濟方面的效益，以及產生一定的社會效益等等。對于計算機技術的有效應用，主要是指需要盡量的計算機對生產當中涉及到的各個方面的書記進行計算，之后再對這些技術進行分析模擬動態的模型對數據進行調整式的數據更加符合生產的標準，能夠有效的實現自動化控制，確保可以達到煉鋼的有效目標，而傳統的煉鋼技術原料是鐵水，還有廢鋼，包括鈦合金等等，結合產生的熱量可以產生化學反應，在轉爐內煉鋼的一個主要的過程。在這個過程當中，一級基礎控制的模塊包括了氧槍智能控制的體系，以及轉爐智能化儀表的系統，還有智能控制體系等等，而二級過程控制模塊中包括了補吹校正運算的系統數據收集的系統報表打印的系統等對數據進行采集和顯示的幾個不同的系統。在轉爐煉鋼自動化控制的技術知識上，可以根據轉爐煉鋼當中溫度出現的一些指標變化，對不同的情況進行實時的采集，通過數據對具體的生產狀況進行有效的調整，從而確保轉爐煉鋼能夠更加高效的運轉下去。

2 轉爐煉鋼自動化控制技術分類

2.1 轉爐煉鋼監測技術

在轉爐煉鋼進行自動化控制的基礎之上，轉爐煉鋼的監測技術也是自動化控制技術當中至關重要的一個組成部分，對這一技術進行分類，可以分為廢氣分析的檢測技術，還有檢測技術這兩個不同的方面。其中，檢測技術主要指的是在轉爐煉鋼的過程當中根據轉爐煉鋼整個生產的過程中所產生的鋼水液面的高度以及生產轉爐內部的溫度，從而進行實時的監測，將監測的結果進行有效的顯示的一種顯示性的技術。工作人員可以及時的看到爐內的溫度，根據具體的數據來對生產的過程當中進行調整，確保生產可以順利穩定的進行下去。在對生產過程進行監測的技術的基礎之上，進一步通過更加專業化的計算機的軟件，對爐內的生產狀況進行有效的控制，確保轉爐剛生產出來的高水的質量可以達到有關的標準要求，從而進行下一步的生產操作。廢氣分析檢測技術主要指的是通過使用腹腔技術，對于轉爐煉鋼過程當中出現的不同的階段，所產生的各種氣體含量進行有效檢測的一種技術，在對其中的一些數據含量進行分析的基礎之上，可以使用爐氣定碳法價值計算機軟件的分析，從而計算出轉爐煉鋼爐內的脫碳速率，接下來還需要對爐內的不同的觀念的數據進行有效的分析，并且獲取最終對這些數據是從實現有效的控制，因為工作人員可以根據數據變化的不同來對生產的具體情況進行有效的調整，盡量的達到優化控制的最終目的。

2.1 自動化控制技術

機械設備在應用的過程當中出現了故障問題或者是產生了一些缺陷，那么就需要使用計算機進行設備的檢測和分析工作，之后根據故障出現的具體的原因給出這一故障的具體解決方案，從而確保生產可以順利的進行，也能夠確保生產的質量水平。給出的解決方案就能可以反饋智能機械當中，有效的解決自主的完成解決的策略。當前轉爐煉鋼自動化控制技術，一般情況下，分為以下兩個方面，其中第一種技術就是動態控制的模型技術，這一技術用于轉爐煉鋼進行的過程當中，對一些生產過程當中出現的關鍵的物質含量進行動態的檢測分析，比如說冷卻劑或者是氧氣，等看他們的物質含量是否在一個規定的范圍當中，第二個方面的技術是反饋計算模型，技術反饋計算模型主要指的是在動態控制模型技術的基礎之上，從而取得動態檢測的基本成果，完成相關的技術作業，之后還需要利用動態模擬的技術保障，了解到不同的數據指標，確保整個系統內的生產狀況都在一個更加標準的范圍內部，從而可以使得生產更加的順利，整個系統內的各項作業都可以穩定合理的應用自動化控制技術，可以盡量的減少人工方面的投入，充分的能夠減輕人工操作人員的壓力。與此同時，還可以，使得轉爐煉鋼剛生產的效率得到進一步的發展和進步，因此可以看出自動化控制技術在轉爐煉鋼生產技術當中是一項非常重要的技術。

3 轉爐自動化煉鋼系統

3.1 轉爐自動化煉鋼系統簡介

對這一系統進行具體的分析，可以發現，自動化控制技術在應用的過程當中具有緊密性以及復雜性等特點，所以在具體的作業過程當中，可以體現出自動化煉鋼系統的一些這方面特點的現象。因此，將自動化控制系統在轉爐煉鋼生產過程當中進行應用，也并不是簡簡單單的套用就可以了，還需要結合轉爐煉鋼系統在實際生產過程當中出現的具體的情況，在使用過程當中展現出來的不同的特點以及需求狀況，從而使得自動化控制系統能夠從整體的方向進行調整，在細節的方向上不斷地開展優化。目前我國在轉爐煉鋼系統當中所產生的一些自動化控制技術，一般情況下，所采用的技術都是二級的計算機控制技術。本文的重點就是根據轉爐煉鋼系統當中二級計算機控制系統進行簡單的介紹。可以發現的是轉爐量高，自動化控制技術已經在轉爐煉鋼的生產過程當中形成了一個系統，根據具體應用的技術，而形成的一個全的系統，有效的提高了轉爐煉鋼生產的效率以及工作的質量水平。

3.2 一級系統

在計算機系統當中還包括了兩級控制模塊的一些大量的硬件通信，其中一級的控制模塊主要和系統當中所應用的一些人工進行操作的設備，還有一些一比較包括電氣直接進行有效的對接。二級控制模塊對接的主要是系統當中的一些打印機，還有服務器等等，他們直接進行有效的連接，與此同時，一集模擬和二級控制模塊當中的計算機和一個系統之間是有效聯系的，可以確保轉爐煉鋼系統當中所有的信息都能夠被順利的傳遞出來。在實際的轉爐煉鋼系統進行具體的生產運作當中，一級控制系統主要負責對轉爐煉鋼過程當中出現的不同的指標和數據進行有效的采集，并且開展處理工作，將最后得出的數據信息直接匯總到計算機系統當中進行有效的統籌處理。如果轉爐煉鋼系統，出現了一定的故障問題，那么就會及時的發出警報通知，工作人員從而采取相對應的措施，有效地對這些問題進行控制，并且解決問題。二級控制的模塊主要指的是在一級控制模塊應用的過程當中，搜集數據信息，并且在這一基礎之上，對這些數據信息進行有效的分析學習，從而使得整個轉爐煉鋼系統數據庫能夠積累不同的數據，實現有效的控制。

4 轉爐煉鋼自動化控制工作的優勢和價值

4.1 轉爐煉鋼自動化控制的優勢

當前，我國在發展的過程當中不斷的提倡低能耗的理念和再循環的理念，在各行各業當中也更加重視環保生產的概念，提倡去產能，降耗能，同樣的在轉爐煉鋼行業當中也要更加注意低耗能。轉爐煉鋼自動化控制技術在生產過程當中出現的主要的目標是降低能耗，盡量的減少出現的資源浪費和環境污染的問題，提高生產的效率水平，從而實現鋼鐵企業高質量的發展模式。當然也有盡量的完成這一目標，才能夠不斷地提高核心競爭的能力。這么化控制技術的應用，對于終點命中率以及高水的質量，包括減少能耗方面都有一定的促進性的作用，可以使得工作人員以更加嚴謹的態度對待生產工作。

4.2 轉爐煉鋼自動化控制的技術價值

自動化的技術可以使得桌面控制的命中效率得到有效的提高，這主要是因為在發生作用的時候，能夠有效地結合動態控制轉爐氣體，在連續分析系統以及副槍測溫的系統進行融合的過程當中，大大的提高氣體溫度到達終點的概率。除此以外，再進行氣體補充的過程當中，還能夠盡量的降低含氧量，從而減少鋼水氧化的現象，有效的提高抗氧化的純度，從而高質量的進行生產。自動化技術還能夠在生產的過程當中減少能源方面的消耗，降低企業的成本。

5 結語

總的來說，本文闡述了轉爐煉鋼自動化控制技術的一些應用過程，以及所具備的一些優勢價值，還對這一基礎進行了有效的分類，最后得出了一些結論，希望這些結論能夠對有關工作人員提供一些幫助。