转炉炼钢的顶吹控制

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1、《自动化仪表》第#*卷第*期#!!+年*月量空调系统解耦控制中的有效方法。F黄道平，朱学峰，胥布工*自适应神经元非模型多变量优化补偿参考文献控制*控制理论与应用，!@@（GC）!"#$%&，’()*+,$(-./01()(/&234"4.&./$5.*6$0/(-789(:(-78"(%;2-<(=/(2-(-7，>$1%?0%&，!@@A陕西省教育厅专项科研计划项目（D!HI!JD）。A晋欣桥，夏清*多区域4"4空调系统及其局部BB;控制器的动态收稿日期：ADDAKD@K!G。模拟*制冷学报，!@@（@!）第一作者王军，男，!

2、@L@年生，!@@C年毕业于西安交通大学本硕连读班，现为在读博士研究生；研究领域为楼宇自动化和暖通、制冷、空调自C杨自厚*自动控制原理*北京：冶金工业出版社，!@@D动化，目前已发表论文!D篇。E刘豹，王正欣*系统辨识*北京：机械工业出版社，!@@C转炉炼钢的顶吹控制!"#!$%&’($)*+$*,-$($./,##(0123*4+$*5#-,#-!A蓝厚和李甲辰（南京钢铁集团有限公司工程管理处!，南京A!DDCF，北京钢铁设计研究总院自动化室A，北京!DDDFC）%副原料及铁合金投入系统；!引言&副枪测温、定氧、定碳、采样系统

3、。目前，我国钢铁企业中转炉炼钢的顶吹控制通常转炉炼钢是一个复杂的化学反应过程，通过顶吹采用以下两种控制方案：一是定流量控制，即采用定值氧气、底吹氩气或氮气，投入各种辅助原料和铁合金达流量调节系统维持吹炼过程中氧气流量的恒定，根据到脱碳，去磷、硫，调整硅、锰等微量元素含量的目的。需要设定吹炼时间，通过吹炼时钟计量吹炼时间达设转炉炼钢所产生的烟气温度高、;N含量大。通过定值时吹氧结束；另一是定压控制，即通过定值压力调汽化冷却系统对烟气进行冷却，产生蒸气回收利用。节系统维持吹炼过程中氧气吹入压力的恒定，吹氧结冷却后的烟气通过净化回收，

4、实现负能炼钢。束依靠设定吹氧量来实现。上述两种控制方案的采用采用副枪系统，可以在吹氧过程中进行测温、定是根据操作人员的操作习惯决定的，无论是采用模拟氧、定碳以及采样，通过计算机系统进行快速分析，及或数字仪表，还是B;M，都很容易实现，因此这两种控时调整吹氧量，可提高炼钢命中率，并且大大缩短冶炼制方案广泛应用于钢铁企业。周期。随着冶炼工艺的发展和控制系统的更新换代，简#顶吹控制方案单的定压或定流量控制已无法满足现代炼钢工艺的要求，人们对钢铁产品的质量和种类需求不断提高，尤其在转炉炼钢的冶炼工艺过程中，铁水的成分不断是在市场经济下，

5、炼钢的盲目性已不适应社会发展，为发生变化，随着氧气吹入量的增加和副原料的投入，铁提高产品质量，适应多钢种的需要，提高炼钢的命中水中的化学反应也不相同。这就需要氧气流量在冶炼率，顶吹控制方案的确定无疑是关键所在。过程中作相应的变化，底吹的搅拌强度也要与之相适应。根据冶炼钢种的不同，铁水成分的不同，各阶段氧"转炉炼钢概况气流量设定值也不相同。合理的控制是冶炼优质合格顶底复合吹炼转炉主要由以下几个部分组成：钢水的保证。!顶吹系统；#*"$%&&’()控制方式"底吹系统；所谓9"++OPQ控制方式是指在吹炼过程中，将吹#转炉本体及倾动系

6、统；炼过程按吹氧百分比划分为若干个阶段，如L个阶段，$烟气冷却及净化回收系统；根据模型计算（上位机完成）各阶段氧气流量设定值，万方数据EG$(,-’..%/&,0%&1,)1).&(/0’)&%&1,)，2345#*，)35*，%675，#!!+转炉炼钢的顶吹控制蓝厚和，等由吹炼时间和流量设定值组成的数据表为一个!"#$#压力调节系统超调（当!*+)*<="!时，="!#%&’（见图(），氧气流量调节器的设定值按!"##%&’为偏差上限设定值）。压力调节阀强制在某规定开度，运行。其目的是为了减少压力波动对流量调节的扰动。!8"副

7、枪测定时氧气流量调节副枪测定时为取得良好的测量效果，氧气流量应适应减少，因副枪测定时间较短，流量设定值（)*(）应在副枪下降时跃变为副枪测定时氧气流量设定值（)*/）。副枪测定结束后流量设定值按一定速率增加，回到原设定值，如图/所示。图()*+!!数据表假设吹炼过程为!(,!-，对应于.,(.."，应满足下列关系：!.!!(!!/!!0!!1!!2!!-，且!.3.。由于炼钢过程是间歇的，吹炼开始时)*值与!*值偏差过大，调节系统易引起振荡。通常是先手动调节，流量稳定后再投自动。这对于一个自动化程度较图/氧气流量调节高的工厂来说

8、显然是不合适的，因此这里采取预设规!8#铁矿石投入时氧气流量控制定开度的方法，当吹炼开始时将流量调节阀设置在某冶炼过程中，铁矿石投入时所发生的化学反应将个规定开度，该开度与流量设定值相对应，延迟一定时产生大量的氧气，为了避免氧气流量过大引起喷溅，同间后，实际流量