淺析一煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制技術(shù)技術(shù)優(yōu)化

袁培

【摘要】目前，轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)是鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重中之重，占據(jù)著重要的生產(chǎn)地位，而且在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷發(fā)展的影響之下，正在被廣泛地應(yīng)用和推廣。轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制技術(shù)是轉(zhuǎn)爐后期操作工序中的重要環(huán)節(jié)，可以明顯地提升鋼鐵的冶煉效率。但是，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)仍然存在著較多的不足之處，因此，要不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制技術(shù)，不斷增強(qiáng)轉(zhuǎn)爐煉鋼的使用性能和安全性能。本文就此展開了論述，以供參閱。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐煉鋼；終點(diǎn)控制技術(shù)；應(yīng)用；現(xiàn)狀

一、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究

轉(zhuǎn)爐煉鋼方法的誕生最早可以追溯到上個(gè)世紀(jì)60年代。那個(gè)時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也使剛剛開始。從事冶煉鋼鐵的工廠技術(shù)人員逐漸從日常生產(chǎn)當(dāng)中總結(jié)出了一些經(jīng)驗(yàn)，并通過利用熱力實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析與總結(jié)，對(duì)冶煉鋼鐵過程中所涉及到的投人原材料，所有的化學(xué)反應(yīng)及其所能夠產(chǎn)生的熱量進(jìn)行了調(diào)查與總結(jié)，利用較為原始的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)鋼鐵冶煉的生產(chǎn)過程進(jìn)行分解，并對(duì)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的投人產(chǎn)出比進(jìn)行了測(cè)試。通過一系列的實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐煉鋼方法所得到鋼鐵的數(shù)量及質(zhì)量與每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所投人原材料的數(shù)量有著至關(guān)重要的聯(lián)系。也就是說，轉(zhuǎn)爐煉鋼方法的實(shí)際操作中需要嚴(yán)格對(duì)整個(gè)環(huán)境給予控制。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中鋼水碳含量及相對(duì)應(yīng)冶煉溫度兩要素應(yīng)給予高度控制，如果沒有對(duì)鋼水碳含量給予嚴(yán)格控制，就會(huì)產(chǎn)生鋼材碳含量過高問題，從而極為不利于鋼材當(dāng)中鐵礦物質(zhì)的脫硫，相應(yīng)的就會(huì)使鋼材當(dāng)中的氮氧含量總體升高；如果沒有對(duì)冶煉溫度給予嚴(yán)格控制時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生鋼材冶煉溫度變化較大問題，從而會(huì)對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中多樣化原材料產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)的不可控消耗，進(jìn)而一方面會(huì)導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)質(zhì)量問題，另一方面會(huì)使整個(gè)冶煉鋼材的過程邊長(zhǎng)。

二、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)的控制技術(shù)的種類

（1）轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐冶煉后期的重要操作，終點(diǎn)控制的水平直接影響到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，隨著我國煉鋼工藝的不斷完善，大大提高了煉鋼生產(chǎn)的節(jié)奏，轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)主要采用動(dòng)態(tài)控制法和靜態(tài)控制法，通過分析企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制的現(xiàn)狀，分析轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制的方法，對(duì)提高我國轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制有重要意義。轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制的對(duì)象是鋼水的成分和溫度，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制技術(shù)經(jīng)過人工經(jīng)驗(yàn)控制、靜態(tài)控制、動(dòng)態(tài)控制等幾個(gè)發(fā)展階段，人工經(jīng)驗(yàn)控制是一種最原始的控制方法，通過由作業(yè)人員觀察轉(zhuǎn)爐火焰的變化情況和爐前取樣等手段判斷轉(zhuǎn)爐煉鋼的終點(diǎn)；該方法準(zhǔn)確率較低，不同的操作者之間存在不同的差別；靜態(tài)控制根據(jù)冶煉初期的鐵水溫度或成分等目標(biāo)的差距，進(jìn)行物料進(jìn)行熱平衡計(jì)算，對(duì)終點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，準(zhǔn)確率相對(duì)人工控制方法較高；動(dòng)態(tài)控制以靜態(tài)控制為基礎(chǔ)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正，達(dá)到控制終點(diǎn)的目的，該技術(shù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)冶煉過程中的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行計(jì)算，及時(shí)下發(fā)正確的指令，從而達(dá)到控制系統(tǒng)的目的，該方法是應(yīng)用最為廣泛也是準(zhǔn)確率最高的。（2）轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)的控制方法有拉碳補(bǔ)吹法、一吹到底增碳法和氣相分析法等方法，控制方法大部分以建立控制模型為基礎(chǔ)，通過匯總計(jì)算和系統(tǒng)分析取得的，轉(zhuǎn)爐煉鋼過程是高溫條件下的復(fù)雜物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)過程，受較多因素的影響，要達(dá)到令人滿意的境界較為困難。拉碳補(bǔ)吹法指在吹煉過程中通過判斷已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)而停止吹氧，采用高拉碳和補(bǔ)吹的方法進(jìn)行調(diào)整，我國目前采用的高拉補(bǔ)吹法根據(jù)吹煉時(shí)的特征取樣分析，以達(dá)到要求。該方法具有終點(diǎn)鋼水氧含量和終渣含量低及氧氣消耗少的優(yōu)點(diǎn)。一吹到底增碳法是終點(diǎn)按照低碳鋼控制法，該方法使用的增碳劑要求質(zhì)量和純度都很高，在出鋼過程中使得鋼水中的含碳量達(dá)到所煉鋼種要求的范圍，為采用有限的鐵水生產(chǎn)更多的鋼，采用增碳法終點(diǎn)控制，有利于增加廢鋼的用量。

三、應(yīng)用趨勢(shì)

（1）適當(dāng)提高小型轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)化應(yīng)用水平。現(xiàn)階段，轉(zhuǎn)爐正在向大型化生產(chǎn)方向發(fā)展，大型以及中型轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)化程度顯著提高。很多鋼廠都將轉(zhuǎn)爐控制技術(shù)應(yīng)用于終點(diǎn)的控制中，具有極為顯著的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)了效率的提高，命中率的提高。但是，也有一些中小型轉(zhuǎn)爐，在終點(diǎn)的命中率極低，開展控制工作具有極強(qiáng)的局限性，所以，必須采用經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)控制。合理利用小型轉(zhuǎn)爐，使其自動(dòng)化水平顯著提高。（2）合理使用先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備。冶煉工作通常是由人工進(jìn)行操作的，有些技術(shù)人員管理經(jīng)驗(yàn)不足，無法滿足精確的生產(chǎn)要求。比如：應(yīng)用拉碳補(bǔ)吹法，必須合理利用冶煉爐中材料的特點(diǎn)對(duì)耗氧量數(shù)值以及碳化率的高低進(jìn)行預(yù)測(cè)，應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，同時(shí)，局限性較強(qiáng)。必須充分利用先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的方法，盡可能不依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工操作，以保證生產(chǎn)滿足準(zhǔn)確化、標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)。（3）靜態(tài)控制技術(shù)與人工經(jīng)驗(yàn)控制技術(shù)的比較。控制的模型具有極高的準(zhǔn)確程度，使試驗(yàn)的精確度顯著提高。應(yīng)用靜態(tài)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了理論與精密公式的合理轉(zhuǎn)化，得到應(yīng)用于冶煉中的參數(shù)與指標(biāo)，終點(diǎn)的控制效率仍然不高。所以，要做好靜態(tài)控制的改進(jìn)與更新，實(shí)現(xiàn)參數(shù)值的合理管控，使試驗(yàn)中的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)能力顯著提高。

四、結(jié)語

綜上所述，做好轉(zhuǎn)爐煉鋼的終點(diǎn)控制對(duì)于提高煉鋼的質(zhì)量和效率具有重要的意義。要不斷地提高自動(dòng)化的控制水平，做好生產(chǎn)工藝和技術(shù)的優(yōu)化，合理選擇設(shè)備和儀器，實(shí)現(xiàn)高效率的生產(chǎn)。通過人工經(jīng)驗(yàn)控制以及經(jīng)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)、自動(dòng)化控制相結(jié)合，提高煉鋼終點(diǎn)的控制精度，實(shí)現(xiàn)控制效率的顯著提高，使煉鋼終點(diǎn)的功能得到全面發(fā)揮和體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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