浅论自动化炼钢控制技术

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1、2009年笫7期化学工程装备2009年7月ChemicalEngineering＆Equipmentl03浅论自动化炼钢控制技术邱龙云(重钢集团电子公司，重庆，400080)摘要：介绍了炼钢自动控制的两项关键技术，即检测技术和自动化技术，并进行了自动化炼钢系统总体方案的设计。关键词：自动化；炼钢；检测；总体方案引言初发明的，但是由于受到装料称量、成分、数学模随着自动化技术的发展，自动化控制技术已经型、废气成分分析以及流量测量等误差的影响，其广泛地应用于钢铁行业。，近年来，在国家优化产品精度比较低。将副枪技术和炉气定碳技术结合起来结构、提

2、高产品质量的指导方针下，尤其是2009年的炉气副枪法，通过炉气定碳提供信息，以副枪测将钢铁列为国家重点发展的十大行业之一的推动定为主，结合废气分析连续计算脱碳速度，从而确下，钢铁行业正在进行着一场淘汰旧工艺、旧设备定熔池中的含碳量，使测量精度大为提高。的变革。在这场变革中，大量采用了新工艺自动化1．1．3特殊检测技术技术，其中最主要的当属转炉炼钢自动控制技术。热点辐射光谱分析的锰实时检测技术系统包1转炉炼钢过程自动控制关键技术括光纤、光谱仪、双色高温计和计算机对于转炉炉随着当代工业的发展，人们对钢的品种、质量渣信息的检测先后出现了多种方

3、法，如吹炼噪声要求不断提高，而转炉炼钢又是一个非常复杂的过法、氧枪振动法、微波渣面高度检测法、直接观察程，采用人工经验控制很难达到要求的控制精度。．法等。随着检测技术及自动化技术的不断发展，转炉炼钢1．2自动化技术自动控制技术也有了飞速的发展。1．2．1模型研究1．1检测技术无论是静态控制还是砖控制，都是以控制模检测技术要实现炼钢的自动化，检测仪表是一型为基础的。目前广泛使用的动态控制，实际上是个重要的前提，只有对生产过程中所需的各个参数根据以热平衡和化学平衡为基础得到的静态模型进行准确而又及时的测量，才能使各种控制技术希1来计算初始的

4、装料量、氧流量、氧枪高度等，然后方法得以实施。在转炉炼钢中，需要检测的参数主在吹炼过程中，根据副枪检测到的信息修改控制策要有：熔钢温度、熔钢成分、液面高度等。略，达到对转炉炼钢过程的控制。‘1．1．1副枪检测技术1．2．2控制技术全世界有100个以上的副枪系统在使用。1991控制系统能够准确地估计出吹炼终点的熔钢年全世界转炉炼钢产量为4亿3千万t，其中1亿5千万温度和含碳量，它包括动态控制模型和反馈计算模t是使用副枪技术冶炼的。在国内，宝钢、鞍钢、首型。动态控制模型计算出从副枪测量到吹炼终点所钢等大型钢铁公司也都采用了副枪技术，取得了比

5、需的氧气量和冷却剂量，并能根据副枪测得的含碳较好的效果。量、温度和氧气流量值实时估计出钢水温度和含碳1．1．2废气分析检测技术量。而反馈模型计算出动态模型的估计误差并对动炉气定碳法的实质是以转炉冶炼过程中从炉态控制模型中的误差进行调整，调整规则按误差趋口排出的废气成分和流量来反算炉内瞬时钢液残势分成3种情况，并将专家系统引入该系统，进行碳的含量。这种方法是由法国钢铁研究院在6O年代静态控制模型补偿。将自学习模型．}jj装料计算、邱死厶：浅论自动化炼铡控制技术修lL计算以及对副枪模型进行调。从而达剑对转点命中率的提高受到一定的限制。随着人

6、工智能技炉炼钢过的动态控制术的发展，转炉炼钢也开始逐渐应用这项新技术，1．2-3人工智．能技术的应}}j并成为世界主要产钢国家竟相研究的热点。转炉炼钢是一个非常复杂的物理化学过程，终2自动化炼钢系统总体设计方案自动化炼钢系统i—氧枪自动控制系统一I—一l_—数据采集系统{F料自动控制系统HI一底吹控制系统—一·—补吹矫正模型煤气收系统_—一lH—过程监控l．．．．．．．．．．．．．．副枪自动控制系统．．-一——报表打印’’l臼动化炼铡系统模型根据转炉炼钢过程控制的复杂性和控制目标系统、除尘自动控制系统、转炉自动化仪表系统。的具体要求，本

7、文采_喟了二级计算机控制方案，即二级过程控制系统包括数据采集模块、下料计算模L1级基础自动化控制和L2级过程自动化控制。并且块、补吹校正计算模块、过程监控和报表打印模块。留有与L3级(生产管理)的硬件通讯和软件接口。系该自动化炼钢过程控制系统能够实现过程参统采用以太网将Ll级的电气控制站、仪表控制站、数的集中显示和管理，在现场的终端提供友好的人人机接口操作站和L2级的客户机、服务器、打印机机界面，包括工艺流程模拟、参数报警、趋势曲线等设备连接起来，各设备之间通过交换机相连接。等模块，实现了数据的集成，方便了人工的操作，Ll级和L2级的数

8、据管理均客户机服务器模式Ll使『_人对现场设备运行情况有了直观、准确的了级负责工艺过程及设备状态的实时数据采集处理，解。完成各工艺过程及设备状态的画面显示及故障报警处理，并根据操作人员的操作指令、L2级下达