全自动炼钢动态控制模型的理论基础和应用实践

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1、全自动炼钢动态控制模型的理论基础和应用实践刘路长（武汉钢铁股份公司，湖北，武汉，430083）摘要：根据多年来动态模型的应用实践经验，本文详细介绍了动态控制模型的定义、功能、脱碳和升温公式的系统推导，动态分组原则、动态控制模型运行过程中所采用的主要管理和技术措施。炼钢总厂四分厂（以下简称为四分厂）2007年底投产以来，通过强化和细化动态控制模型的管理，大大提高了动态模型的适应能力，实现了一键炼钢，2010年一键炼钢率平均达到87.21%,最高达到93.12%；C-T双命中情况也稳步提升，2010年下半年C-T双命中率稳定在90%以上，最好达到94.04%。关键词：全自动炼钢；动态控

2、制模型；一键炼钢；C-T双命中率中图分类号：TF345文献标识码：B文章编号：ThetheoreticalbasisandpracticalapplicationofthedynamiccontrolmodelforfullautomaticsteelmakingLIULu-chang(WuhanIronandSteelCorp.,Wuhan,430083,China)13Abstract：Accordingtothepracticalexperienceofapplyingthedynamicmodelformanyyears,thedefinition,functionandt

3、hesystematicderivationofthedecarburizationandheatingformula,themaingroupingprinciplesandthemanagementandtechnologymeasuresforthedynamiccontrolmodelaredescribedindetails.AftertheNo.4SteelPlantofWISCOstartedupintheendof2007,theadaptabilityforthedynamiccontrolmodelhasbeengreatlyimprovedandthefunc

4、tionofOne-Key-Steelmakinghasbeenrealizedbystrengtheningandrefiningthemanagementofdynamiccontrolmodel.In2010,theaverageOne-Key-Steelmakingratereached87.21%andthebestonewas93.12%,andinthesecondhalfyearof2010,theC-Thittingratewereover90%andthebestonereached94.04%.KeyWords:fullautomaticsteelmaking

5、;dynamiccontrolmodel;One-Key-Steelmaking;C-Thittingrate131前言随着我国现代化炼钢技术的发展，近十年来，全自动炼钢技术在大中型转炉上得到了广泛运用，尤其是在武钢成功自主研发出多项自动炼钢的配套技术，集成了具有国有知识产权的自动炼钢专有技术，并在全国十余家钢厂得到推广和运用，获得良好效果。武钢炼钢总厂四分厂自2007年11月投产以来，一直致力于全自动炼钢模型完善和运用，根据武钢在自动炼钢技术消化、吸收、研发和推广的经验，总结得出实现全自动炼钢的基础模型是静态控制模型，核心模型是动态控制模型。从本质上讲，转炉动态模型是理论模型，理

6、论模型的成功运用的关键是要增强模型的适应能力和再现性。对影响动态控制模型应用因素、动态的分组以及参数调节技术的研究需要理论和实践相结合。2.动态控制模型的定义和主要功能2．1动态控制模型的定义在吹炼过程副枪第一次测量后（以下简称SL1，一般在吹氧量达到静态模型计算总氧量83%左右），根据SL1测量值和钢种吹炼终点目标范围，对转炉动态过程的热平衡和供氧量进行计算。这种在转炉吹炼动态过程中，通过转炉炉内实测的有关信息，进行动态计算并调节的过程模型称为动态控制模型。2.2动态控制模型主要功能(1)计算出动态过程的吹氧量、冷却剂添加量。(2)依据SL1后的实际吹氧量及冷却剂添加量，实时预测

7、钢水的碳含量和温度，当预测值到达吹炼终点目标范围内时，向一级机发出停吹、提枪指令。13(1)吹炼停止时，动态控制模型停止运行。3．动态控制模型的理论基础3.1脱碳理论转炉炼钢过程中实际的脱碳速率是“两头慢，中间快”[1]。动态控制模型运用在吹炼后期，当[C]降低到某一临界值以下时，脱碳速率由碳的传质系数决定，脱碳速率开始减慢，并随熔池[C]含量的减少而下降。如图一所示[2]。图1转炉炼钢吹氧脱碳曲线示意图脱碳速率f(C)[C]副枪定碳后动态供氧量和熔池中钢水碳含量的计