【摘 要】本文通過對(duì)轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)現(xiàn)有工藝的分析，研究并設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)爐煉鋼靜態(tài)模型，達(dá)到生產(chǎn)、控制數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交換。實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程重要冶煉參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算，為操作人員進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼提供了有效指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐 靜態(tài)模型 自動(dòng)計(jì)算

轉(zhuǎn)爐煉鋼靜態(tài)模型的建立是依據(jù)再現(xiàn)性原理，即對(duì)某一具體的轉(zhuǎn)爐爐役，在生產(chǎn)條件和工藝操作穩(wěn)定的前提下，能夠獲得相同的冶煉效果。因此基于這一原理，采用理論——統(tǒng)計(jì)型的方法，對(duì)現(xiàn)行生產(chǎn)條件下采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出反映冶煉控制參量增量的回歸方程式，從而獲得轉(zhuǎn)爐煉鋼靜態(tài)模型。

一、轉(zhuǎn)爐煉鋼靜態(tài)模型的結(jié)構(gòu)

在轉(zhuǎn)爐吹煉開始前，通過HMI向操作工提供作業(yè)指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)爐的操作。轉(zhuǎn)爐煉鋼靜態(tài)模型主要構(gòu)成為：主原料計(jì)算模型、吹煉控制模型和合金模型，各模型的調(diào)用順序及模型系統(tǒng)架構(gòu)，如圖1所示：

二、靜態(tài)模型的建立

靜態(tài)控制模型是按照已知的原材料條件和吹煉鋼種的終點(diǎn)成分和溫度，依據(jù)物料平衡和熱平衡原理，計(jì)算廢鋼加入量、輔料加入量及供氧量等吹煉參數(shù)，吹煉過程中不做任何修正。

（一）主原料加入量計(jì)算

（二）總吹氧量計(jì)算

三、吹煉控制模型

吹煉控制模型是為了得到一個(gè)規(guī)范的作業(yè)環(huán)境，以確保噴吹操作的再現(xiàn)性和確保終點(diǎn)碳、溫度的命中率。該模型根據(jù)靜態(tài)模型計(jì)算結(jié)果和對(duì)應(yīng)吹煉模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)煉鋼過程中各階段的噴槍參數(shù)的計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停吹、提槍的判斷。

四、合金加料模型

（一）合金加料計(jì)算。在轉(zhuǎn)爐煉鋼完成時(shí)，需要對(duì)的鋼水成分加入合金對(duì)鋼水進(jìn)行合金微調(diào)?，F(xiàn)場配合金時(shí)經(jīng)驗(yàn)收得率碳、硅、錳為90%，所以合金燒損率較高，合金控制模型可以忽略合金本身燒損量。

（二）成分預(yù)報(bào)。在出鋼的過程中，完成合金加料，鋼水轉(zhuǎn)入小平臺(tái)，通常需要在此進(jìn)行取樣、并分析合金化后的鋼水成分，然后將鋼水送至下一個(gè)工序。此處取樣和化驗(yàn)需要的時(shí)間較長，從而影響生產(chǎn)節(jié)奏。為了減少等待時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效率，可以通過建立鋼水成分預(yù)報(bào)模型，對(duì)合金化的鋼水進(jìn)行成分預(yù)報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)鋼水終點(diǎn)的精確控制。

（三）收得率反算。準(zhǔn)確確定元素的收得率，是合金化模型的關(guān)鍵。本模型采用基于自學(xué)習(xí)的參考爐次法反算合金元素收得率?；舅悸窞椋哼x取與擬預(yù)測爐次鋼種相同、生產(chǎn)條件相近和時(shí)間間隔最短的爐次作為參考爐次，在數(shù)據(jù)庫中選取若干爐參考爐次，對(duì)各參考爐次的合金收得率取平均值，即為本爐次的預(yù)報(bào)合金收得率。在每爐冶煉結(jié)束后的存盤過程中，如果該爐次為正常爐次，則將其作為歷史數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，作為下一新爐次的待選參考爐次，從而完成模型的自學(xué)習(xí)。

五、結(jié)論

本文以熱平衡和物料平衡為基礎(chǔ)，并結(jié)合現(xiàn)場工藝生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，研究并建立了一種轉(zhuǎn)爐煉鋼靜態(tài)模型。該模型的使用將會(huì)減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐煉鋼水平，降低輔料的消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王喆，何俊正，李瑞波. 煉鋼轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)研究. 冶金動(dòng)力，2009年，第四期.

[2]梁新騰. 半鋼煉鋼控制模型的自主開發(fā)與應(yīng)用研究[M]. 北京：冶金學(xué)報(bào)，2010.

作者簡介：1.張文君（1986-）女，山西太原人，四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，畢業(yè)于重慶大學(xué)，研究方向?yàn)橹悄芨兄c智能系統(tǒng)。2.盛維濤（1985-）男，四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教，研究方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別與智能控制。3.李晶（1985-），女，四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)闄z測技術(shù)及自動(dòng)化裝置。