转炉炼钢的自动化控制技术研究

温天宇

摘 要：受到美国总统特朗普钢铁关税限制以及整个国际贸易环境的影响，我国钢铁行业的宏观市场环境较为危险，这要求国内的钢铁企业不断提升自身钢材生产技术水平，继而提升所生产钢材的质量，以提升国际市场竞争力，其中转炉炼钢技术的自动化控制技术就是重点之一。鉴于此，文章首先就转炉炼钢的自动化控制技术进行概述，然后对转炉炼钢的自动化控制技术进行分类，最后论述转炉炼钢系统中自动化技术的应用，以供参考。

关键词：转炉炼钢系统;自动化技术;钢铁生产

目前，全世界都在推动工业信息化改革，钢铁行业作为现代工业的重要组成部分，在钢铁生产领域有越来越多的新技术应用，其中就包括自动化技术。目前在我国的钢铁生产中，对于自动化技术的应用较为广泛，具体在转炉炼钢系统中自动化控制技术所发挥的作用更是十分显著，对整个钢铁行业生产效率提升有着十分重要的意义。本文即在此背景下，对转炉炼钢的自动化控制技术分三部分展开详细的分析论述，以下为详细内容。

一、转炉炼钢的自动化控制技术概述

转炉炼钢是指将既有的废气钢材，进行重新融化，生产新铁水，同时将一些铁合金物质一起在高温的环境下进行加热，再次转为钢材。在转炉炼钢的过程中最为重要的部分即对转炉炼钢炉内的温度进行控制，而转炉炼钢自动化控制技术的核心就是对转炉炼钢过程的温度进行控制。[1]多采用二级计算机控制体系，其中一级基础性控制模块包括氧枪智能控制体系、转炉智能化仪表系统、底吹控制体系、副枪智能控制体系等系统。二级过程控制模块包括补吹校正运算系统、数据收集系统、报表打印系统等数据采集和显示几个系统。基于转炉炼钢的自动化控制技术可以就转炉炼钢过程中的温度等指标变化情况进行实时采集、显示和调整，继而保障转炉炼钢的高效顺利进行。

二、转炉炼钢的自动化控制技术分类

（一）自动化控制技术

在转炉炼钢的自动化控制技术部分主要包括自动化控制和转炉炼钢监测技术两者，其中自动化控制技术是指运用现代智能化、信息技术对企业进行自动控制的一项技术。当机械设备在使用工程中被检测出有问题时，即可以利用计算机自主进行检查，然后给出最佳解决方案，再将此方案反馈到智能机械中进行解决。目前转炉炼钢的自动化控制技术主要有两种。[2]其一为动态控制模型技术，该技术主要用于对转炉炼钢进行过程中的一些关键物质含量进行动态检测。如冷却剂、氧气等物质的含量是否处于规定范围内等。其二为反馈计算模型技术，反馈计算模型是在动态控制模型技术取得动态检测成果的基础上进行作业，其主要是基于动态控制得出的关键物质指标的偏差，进行调整，继而保障在转炉炼钢过程中，整个系统内的各项指标都处于一个标准的范围内。对于转炉炼钢作业而言，合理的应用自动化控制技术可以有效减少人工部分的投入，同时还可有效提升转炉炼钢的生产效率，是十分重要的一项技术。

（二）转炉炼钢检测技术

在转炉炼钢自动化控制技术中转炉炼钢监测技术也是十分重要的一个组成技术，其可以进一步分为废气分析检测技术和检测技术两者。其中检测技术是指在转炉炼钢的过程中就转炉炼钢整个过程的转炉钢水页面高度以及炉内温度进行实时监测，并将检测结果进行显示的一项技术。在检测技术的基础上，进一步通过专业化的计算机软件可以对炉内进行控制，以保障转炉炼钢所生产钢水的质量。[3]转炉炼钢废气分析检测技术，是指使用副枪技术对转炉炼钢过程中的各个阶段各种气体含量进行检测的技术，在数据检测的基础上，再使用炉气定碳法价值计算机软件的分析，可以算出转炉炼钢炉内的脱碳速率，继而对炉内的各项关键数据进行获取并控制，达到转炉炼钢自动化控制的目的。

三、转炉炼钢系统中自动化技术的应用

因为自动化控制技术在应用的过程中具有紧密性、复杂性的特点，因此将自动化控制技术应用于转炉炼钢系统中时也并不是简单地进行套用即可，仍然需要结合转炉炼钢系统在实际使用过程中的特点和需求就自动化控制技术进行總体上的调整和细节上的优化。目前我国在转炉炼钢系统中的自动化控制技术通常即采用二级计算机控制技术。文章重点就转炉炼钢系统中二级计算机控制技术进行介绍。

转炉炼钢系统中的二级计算机控制技术主要包括一级基础性控制模块和二级过程控制模块，同时还包括两级控制模块的大量硬件通信接口。其中一级控制模块主要和系统中的人工操作设备、仪器仪表以及电气之间进行连接。二级控制模块主要和系统中的打印机、客户机和服务器进行连接，同时一二级控制模块的计算机都和一个系统相连接，继而保障转炉炼钢系统中的所有信息都可以顺利地传递。[4]在实际的转炉炼钢系统运作中，一级控制系统主要负责对转炉炼钢过程中的各项指标数据进行采集、处理，并且会将最后的数据信息汇总到计算机系统中进行统筹处理，如果转炉炼钢系统出现故障，则会发出警报以通知工作人员及时采取措施予以有效控制并解决问题。二级控制模块则是在一级控制模块所收集的数据信息的基础上，进行进一步地计算分析和学习使用，给整个转炉炼钢系统数据库累积各项数据，继而实现对转炉炼钢系统的有效控制。

综上所述，文章在对转炉炼钢自动化控制技术进行概述的基础上，然后对转炉炼钢的自动化控制技术进行分类，最后论述转炉炼钢系统中自动化技术的应用，得出以下几点结论：转炉炼钢自动化控制技术是指对转炉炼钢过程中的温度等指标变化情况进行实时采集、显示和调整，继而保障转炉炼钢过程的高效顺利进行，其分为自动化控制技术和转炉炼钢检测技术，可以对转炉炼钢的过程进行有效控制，是现代钢铁生产中十分重要的技术。

参考文献：

[1]窦磊.转炉炼钢自动控制系统的研究与应用[J].消费导刊，2018，11（27）：128.

[2]张丹梦，孙向彬.浅谈转炉炼钢自动控制技术的构成及意义[J].河北企业，2018，03（6）：157-158.

[3]吉利宏.宣钢150t转炉智能炼钢关键控制技术优化[J].河北冶金，2018，12（6）：39-43，13.

[4]郭伟达，李强笃，任科社，等.转炉全流程智能炼钢控制技术开发与应用[J].山东冶金，2018，40（1）：4-7.