150吨炉区基础自动化关键技术再优化-科

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1、1•项目主要内容.特点及主要技术性能指标（任务来源.技术原理.技术特点.性能指标、与国内外同类技术比较）任务来源：根据炼钢厂部署，计控二车间组织相关技术人员以确保设备安全、稳定、高效运行，充分挖掘电气自动化系统的潜力，提高生产的自动化程度为目标，依靠自身技术力量针对电气自动化系统进行了优化性的技术改造或功能的完善扩充。主要包括两大方面的内容：一是以满足炼钢模型控制需求为主要目标，对转炉基础自动化系统关键技术的研发；二是以满足提高铸坯质量和新品种开发的需求为目标，对连铸机电磁搅拌、动态轻压等系统进行技术升级改造。技术方案.原理和特点：（1）分析炼

2、钢原理及工艺转炉炼钢的基本任务是铁水预处理和冶炼，转炉冶炼主要步骤是：1氧化、2造渣、3升温、4脱氧和合金化。（2）研究炼钢控制对象及控制方式炼钢最重要设备是氧枪。宣钢对氧枪采用的是恒压变枪法，即压力不变，枪位变化，这也是目前国内主要的使用方法。此方法要求对氧枪实现精确定位。在转炉炼钢的冶炼工艺过程中，铁水中的化学反应也不相同，氧气流量在冶炼过程中应作相应的变化，底吹的搅拌强度也要与之相适应。合理的控制顶吹氧气流量和底吹气体流量是冶炼优质合格钢水的重要保证。氧枪与氧气阀门站相连，氧枪顶吹采用串联二级阀门调节，一级调节阀门调节供气压力，二级调节阀

3、门调节供气流量。底吹的气体介质有氮气和氫气两种。进入转炉底部的透气砖气体共10路，每路可通过调节阀调节进气流量。炼钢过程是造渣过程。造渣是在合适的时间通过合适的方式加入一定溶剂料来达到脱P、脱S、减少喷溅、保护炉衬等的目的，加料过程对自动控制技术提出了加料时机和加入量的控制要求。宣钢150T炉区1#2#转炉首次应用了副枪技术，副枪技术也为现代炼钢工艺的自动控制技术创造了条件。副枪是在不倒炉和不重吹的情况，完成自动的测温取样一次性完成吹炼的过程。在转炉吹炼末期和吹炼结束分别对转炉钢水的熔池温度、结晶温度、氧电势和液位进行测量，帮助准确判断终点。终

4、点控制也对副枪的自动控制技术和转炉自动吹炼的配合提出了要求。(3)炼钢自动控制技术在梳理了炼钢各个工艺设备及控制方式的基础上，我们自主开发炼钢自动控制技术。炼钢过程自动控制技术是将炼钢过程中各个设备以及介质按照设定的模式统一自动的控制。包括氧枪和副枪的自动控制，加料各个料仓的振动给料机，插板阀与称量配合的自动控制、吹炼过程中各种能源介质氧气、氮气、氫气的通断以及流量和压力的自动控制。为了使各种设备和介质的控制正常运行，统一控制，我们创造性的引入了氧步的概念。氧步的定义，首先将炼钢的全过程吹氧总量设定为100%,这样我们就可以根据当前吹氧量得多少

5、来划分吹炼的各个不同阶段，而每一个吹炼时期对应唯一的氧气百分比。根据氧气百分比，我们就可以按照需要将吹炼过程划分为需要氧步。按照氧步，对炼钢过程的设备和介质进行统一控制。保证了，炼钢过程的实时性和统一性。下面我们按照氧步对各系统分别进行自动控制。首先我们对炼钢过程操作的难点进行分析并制定相应控制方案。1)氧枪枪位控制根据工艺供氧制度，我们知道宣钢采用恒压变枪位的操作，氧枪枪位的控制至关重要。为了实现精确定位，我们将氧枪高度单位设定为毫米(mm),并且采用氧枪相对钢水液面的高度，作为氧枪自动控制技术中的氧枪高度，提高氧枪枪位控制精度。在满足以上控

6、制条件的情况下，为了实现氧枪自动控制，我们设计增加了氧枪的第三种控制方式。自动控制方式，不同于传统的点动和常动的控制方式。比如当需要氧枪下降到距离液面1.5米高时，我们只需要在画面中，设定氧枪高度为1500mm并确定，氧枪自动下降至距离液面1・5米的高度。这样就解决了氧枪高度的自动控制与精确定位，同时消除了人为操作的误差。自动控制原理：当设定高度确定生效时，设定高度与实际高度进行对比，如果高度相差＞50mm时，根据高度差的大小分高中低三档速度控制变频器动作。当距离＜5Omni时，氧枪不动作。氧枪枪位自动控制程序编写实现后，我们就可以为不同氧步的

7、编辑需要的氧枪枪位了。2）顶吹气体流量控制铁水的成分不断发生变化，随着氧气吹入量的增加和副原料的投入，铁水中的化学反应也不相同。这就需要氧气流量在冶炼过程中作相应的变化•PATTERN控制方式所谓PATTERN控制方式是指在吹炼过程中，将吹炼过程按吹氧百分比划分为若干个阶段，举例设为6个阶段，根据公式计算（上位机完成）各阶段氧气流量设定值，由吹炼时间和流量设定值组成的数据表为一个PAT-TERN（见图1）,氧气流量调节器的设定值按PATTERN运行。02040607080100訴址—应ASSW

8、,对应0-100%,应满足下列关系：10<11