徐 偉

唐鋼不銹鋼有限責(zé)任公司 河北 唐山063199

轉(zhuǎn)爐煉鋼的反應(yīng)過程具有一定的復(fù)雜性,持續(xù)性測(cè)量的難度較高,且生產(chǎn)過程對(duì)于技術(shù)的要求比較高,傳統(tǒng)的人工檢測(cè)控制的效率低下在浪費(fèi)大量時(shí)間和人力的同時(shí)檢測(cè)的準(zhǔn)確性也得不到保證,無法滿足現(xiàn)代化冶金生產(chǎn)的需求。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼的可靠性和生產(chǎn)效率。

1 冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)

1.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼控制技術(shù)模型 冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼所使用的自動(dòng)化技術(shù)包括人工智能、自動(dòng)化控制以及煉鋼控制技術(shù)模型等,通過不同效能的自動(dòng)化技術(shù)的綜合應(yīng)用,可以對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝實(shí)時(shí)中廢氣過量、原料不足等問題進(jìn)行合理的調(diào)整控制。反饋計(jì)算和動(dòng)態(tài)控制技術(shù)模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煉鋼含碳量以及吹煉終點(diǎn)的自動(dòng)化精確控制。動(dòng)態(tài)控制模型的主要應(yīng)用方向是對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的氧氣以及冷卻劑的需求量進(jìn)行檢測(cè),并在對(duì)生產(chǎn)溫度以及含碳量等參數(shù)檢測(cè)數(shù)值綜合分析的基礎(chǔ)上科學(xué)計(jì)算出鋼水的溫度、含碳量,為煉鋼工藝的科學(xué)控制提供依據(jù)。反饋計(jì)算模型的主要作用是對(duì)動(dòng)態(tài)模型所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析,在此基礎(chǔ)上合理規(guī)劃和調(diào)整后續(xù)的生產(chǎn),及時(shí)向轉(zhuǎn)爐中補(bǔ)充生產(chǎn)原料。

1.2 人工智能技術(shù)的應(yīng)用 人工智能即在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的支持下對(duì)人腦的思維和行為方式進(jìn)行模擬,從而實(shí)現(xiàn)智能化控制生產(chǎn)。冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼中人工智能技術(shù)主要應(yīng)用于相對(duì)較為復(fù)雜的傳統(tǒng)人工處理環(huán)節(jié)中,例如在配料、氧槍控制等環(huán)節(jié)已經(jīng)可以借助人工智能進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析計(jì)算或者是系統(tǒng)控制,降低人工處理的難度,對(duì)于鋼鐵企業(yè)而言有利于人力資源的節(jié)省和轉(zhuǎn)爐煉鋼效率的提升,推動(dòng)企業(yè)智能化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。

1.3 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制模型研究 冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼的人工智能技術(shù)應(yīng)用和自動(dòng)化的系統(tǒng)控制需要完善科學(xué)的模型作為基礎(chǔ),其中計(jì)算機(jī)作為自動(dòng)化控制的核心技術(shù),模型構(gòu)建和優(yōu)化的過程中要充分利用其優(yōu)勢(shì)。技術(shù)人員在進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制模型分析時(shí)要對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的化學(xué)反應(yīng)過程和熱平衡原理進(jìn)行充分的研究,促進(jìn)自動(dòng)化控制模型的適用性和可靠性的提升,充分發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)于煉鋼的優(yōu)勢(shì)作用。

1.4 轉(zhuǎn)爐煉鋼廢氣檢測(cè)分析技術(shù) 冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有二氧化碳、一氧化碳以及氫氣等物質(zhì)的廢氣,在自動(dòng)化轉(zhuǎn)爐煉鋼控制系統(tǒng)中可以應(yīng)用氣體檢測(cè)技術(shù)。廢氣檢測(cè)就是對(duì)副槍技術(shù)和爐氣定碳法進(jìn)行結(jié)合,通過對(duì)廢氣脫碳速度的檢測(cè)分析,在對(duì)煉鋼工藝廢氣排放流量和成分計(jì)算的基礎(chǔ)上,對(duì)轉(zhuǎn)爐中鋼液中碳的殘留量進(jìn)行計(jì)算,從而得到煉鋼轉(zhuǎn)爐內(nèi)部碳物質(zhì)的含量。煉鋼轉(zhuǎn)爐廢氣檢測(cè)技術(shù)通過對(duì)含碳量的準(zhǔn)確測(cè)定為生產(chǎn)工藝的控制改進(jìn)以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐,有利于對(duì)傳統(tǒng)冶金作業(yè)中的問題進(jìn)行改進(jìn),促進(jìn)煉鋼質(zhì)量和效率的提高。

1.5 冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼副槍檢測(cè)技術(shù) 副槍自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,對(duì)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)管控和工藝發(fā)展發(fā)揮了重要的促進(jìn)作用。當(dāng)前很多鋼鐵企業(yè)的煉鋼轉(zhuǎn)爐中都有副槍的配置,該技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)鋼水的溫度、含碳量等參數(shù)進(jìn)行有效的測(cè)定和控制,從而降低鐵合金以及石灰等材料的無用損耗,降低鋼水補(bǔ)吹的概率,促進(jìn)冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2 自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效能

2.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能 冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制的功能主要表現(xiàn)在電氣控制、鐵水和廢鋼質(zhì)量測(cè)定以及儀表監(jiān)視等方面。轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝電器操作的可靠性與自動(dòng)化控制系統(tǒng)直接相關(guān),在生產(chǎn)實(shí)踐中需要確保電氣控制指示的相對(duì)獨(dú)立性。自動(dòng)化轉(zhuǎn)爐煉鋼控制系統(tǒng)中散裝料倉相互獨(dú)立,測(cè)量原料質(zhì)量時(shí)設(shè)置在料倉上的稱重傳感器會(huì)將數(shù)值顯示在儀表顯示屏上。此外在惡劣的轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)境中,自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以借助天車主副鉤吊起相應(yīng)的料槽或者爐缸,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢鋼和鐵水的質(zhì)量測(cè)量。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以對(duì)儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè),以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題,促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫安全性和控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升。

2.2 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)價(jià)值 自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升煉鋼的效率和鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量,也有利于煉鋼資源能源消耗和生產(chǎn)成本的降低,從而促進(jìn)企業(yè)盈利能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升,推動(dòng)冶金行業(yè)的現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展。于此同時(shí)自動(dòng)化控制技術(shù)通過動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)和精確的參數(shù)控制可以促進(jìn)煉鋼命中率的提高,礦石和能源的配置效率提升,鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量也可以得到顯著的提升。冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氣體動(dòng)態(tài)控制連續(xù)分析與副槍測(cè)溫系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,有利于對(duì)鋼水的質(zhì)量進(jìn)行保障,在氣體補(bǔ)吹時(shí)可以更好地對(duì)氧氣含量進(jìn)行控制從而防止鋼水的氧化,促進(jìn)煉鋼純度的提升。自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過補(bǔ)吹率的降低和溫度、轉(zhuǎn)爐氣體終點(diǎn)命中率的提升,縮減了鋼鐵冶煉時(shí)間為連續(xù)鑄鋼的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式的調(diào)整以及機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)于鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求,轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是冶金行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的有效途徑,對(duì)于冶金工藝水平的提高和企業(yè)的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用,自動(dòng)化控制系統(tǒng)有利于煉鋼生產(chǎn)成本和能源消耗的降低,從而促進(jìn)我國鋼鐵企業(yè)國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升和行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。