張曙光 邱進明 譚濤

摘要：隨著時代的不斷發(fā)展，我國的科學技術在不斷進步，當前自動煉鋼轉爐技術得到了廣泛的應用，在具體的生產加工過程中發(fā)揮了十分重要的作用。在當前發(fā)展過程中主要依托轉爐煙氣來對自動煉鋼系統(tǒng)進行系統(tǒng)的分析，并且針對當前150T的轉爐脫磷效率較低，整個鋼液的潔凈度較低，以及整個生產過程中很容易出現(xiàn)節(jié)奏不穩(wěn)定的情況進行了重點分析。通過相關的研究表明，在具體的生產過程中需要充分發(fā)揮相關二套模型的工藝和設備。通過這樣的方式才能夠對整個轉爐的溫度進行有效的控制，從而達到精準控制的目的。

關鍵詞：自動煉鋼;轉爐;精準控制;研究

雖然我國當前呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，對于自動煉鋼轉爐精準控制技術的發(fā)展也十分重視，但是在具體的發(fā)展過程中仍然存在一些問題，導致我國的相關技術與其他國家的一些技術存在一定的差異。轉爐煉鋼自動控制技術在歐洲和日本等國家已經十分成熟。當前在加拿大，已經能夠基本實現(xiàn)整個生產過程全程使用模型進行控制，并且能夠保證出鋼不倒爐取樣的效果，能夠進行直接出鋼。我國早在2001年的時候就開始不斷引進煙氣分析動態(tài)控制系統(tǒng)，但是在具體的使用過程中效果并不是十分理想。但是相關部門在充分分析了自動煉鋼模型的基礎上，通過對轉爐氧槍噴頭的優(yōu)化實現(xiàn)了二級模型的調試，從而才能夠對轉爐的溫度進行較為精準的控制。

一、轉爐煙氣分析自動煉鋼工藝

轉爐煙氣的分析自動煉鋼技術，簡單來說示意轉爐的區(qū)域所有相關物質有關，并且在整個冶煉的過程中需要根據當前的供養(yǎng)數(shù)據的具體情況進行相應的分析，對轉爐的整個冶煉過程中采用計算機的系統(tǒng)控制，整個操作過程中主要包括吹前的預計算、預測轉爐冶煉的過程中抑菌劑成分質量等方面的信息，最后通過轉爐的基礎自動化系統(tǒng)對整個轉爐冶煉進行高效的控制。當主吹結束以后，需要對整個模型進行相關的誤差計算，這樣才能夠保證準確性，在計算的過程中主要采用L1級別的計算模式還有L1級別的自動化程序執(zhí)行材料。通過這樣的方式來完成整個冶煉過程中。具體的控制過程如圖1所示。

二、轉爐工藝設備條件

（1）供給轉爐鐵液條件。轉爐工藝設備需要很多條件，首先需要相應的供給轉爐鐵液材料。詳細轉爐鐵的成分如表1所示。

（2）煉鋼工藝條件。在煉鋼的過程中煉鋼工藝一定滿足相應的條件，才能夠更加高效的進行煉鋼。某個煉鋼工廠有一座雙工位的預處理站，并且是150T，還有三座150T的頂?shù)讖痛缔D爐。轉爐的出鋼溫度超過1600攝氏度，在加工生產的過程中轉爐使用的氧槍是五孔的噴頭，整個氧氣的流量能夠達到28000-33000。

三、轉爐補吹原因分布

從對圖形的數(shù)據分析得知，雖然補吹的原因有很多，但是最為主要的是其中三個原因，分別是P高，T低以及C高。C&T的未命中占比達到了56%，而P高的補吹占比達到了26%，因此根據相關數(shù)據需要對C＼T＼P進行深入的研究和分析。

四、提高轉爐C&T命中率

轉爐煙氣的分析動態(tài)控制系統(tǒng)可以說是整個模型的核心部分，如果無法對轉爐煙氣進行正確高效的分析，那么將會直接影響整個模型的最終結果。在進行轉爐煙氣的過程中需要根據當前的連續(xù)檢測進行轉爐吹煉，然后在整個過程中會產生相應的煙氣，例如一氧化塘、二氧化碳、氮氣等等。此時需要計算熔池的瞬間脫碳速度和脫碳量，并且根據瞬時的供氧量和廢渣量的加入進行配比的計算，從而能夠準確的推算出在熔池中各個物質元素的具體含量。通過這樣的方式能夠更加準確且穩(wěn)定的分析出影響轉爐終點的因素。對C的計算也會更加準確且穩(wěn)定，對轉爐重點的最終判斷也會更加準確。

煙氣的信息和實際的供氧量可以得到兩個指標，這兩個指標分別是能夠反映出內脫碳反映的情況以及當時的脫碳速度。脫碳速度受到單位時間內熔池的脫碳量影響，如果供給的氧氣強度較大，那么在計算的過程中整個熔池的脫碳量都是進行累計計算。脫碳氧的效率是每立方米的氧氣的脫碳量，脫碳氧因為受到供給氧氣強度的影響較小，因此能夠反映出氧氣在爐內的具體利用效率。

五、提高轉爐脫P效果

（1）高馬赫數(shù)氧槍開發(fā)。在煉鋼工藝中，氧槍是十分重要的設備。在整個設計工藝的過程中一定要十分重視冶煉技術的經濟性。相關生產單位在傳統(tǒng)生產的過程中都是使用0.75-0.85左右的氧壓，在吹煉的過程中會出現(xiàn)較為明顯的軟吹情況，甚至在吹煉的過程中會出現(xiàn)噴濺，在吹煉的后期還有可能會出現(xiàn)返干的情況，整個脫P效率能夠始終維持在90%左右，如果轉爐后期的低吹失敗，那么脫磷的效率只能達到70%左右。因此為了保證P的效率，就需要重新設計整個，因此研究開發(fā)除了五孔的高馬赫數(shù)氧槍噴頭。

（2）高馬赫數(shù)氧槍吹煉模式調試。在不斷地發(fā)展過程中，氧槍噴頭也得到了不斷的優(yōu)化，一直相對應的煉鋼工藝則需要記性系統(tǒng)性的調試，由于高馬赫數(shù)氧槍在整個操作過程中都呈現(xiàn)出硬吹的情況，原有的一些鈣質造渣不能夠滿足當前的自動煉鋼生產要求，在生產過程中脫磷的效率僅為15%左右，面對這樣的問題就需要對造渣方法和路線進行不斷的優(yōu)化和改進。

結束語

綜上所述，通過更換轉爐煙氣的流量，能夠對轉爐吹煉后期的操作進行嚴格的規(guī)范，并且能夠對轉爐的重點進行更為準確的判斷。通過高馬赫數(shù)氧槍的開發(fā)能夠對吹煉模型進行系統(tǒng)性的調試，從而不斷降低重點的氧位。

參考文獻：

[1]李艷龍，么洪勇，單慶林，張軍國，葉飛，周士偉，張賀君，劉曉斌.基于自動煉鋼轉爐精準控制研究[J].鑄造技術，2018，39（12）：2791-2794.