浅谈炼钢技术
摘要：传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水温度和成分达到目标值范围就出钢。随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下，转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展，打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节，主要承担钢水脱碳和升温任务。
关键词：转炉炼钢冶炼工艺
一、我国转炉的发展概况
1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验成功，并于1952年投入工业生产。1954年开始厂小型氧气顶吹转炉炼钢的试验研究工作，1962年将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转炉，开始了工业性试验。1966年上钢一厂将原有的一个空气侧吹转炉炼钢车间，改建成3座30t的氧气顶吹转炉炼钢车间，并首次采用了先进的烟气净化回收系统，于当年8月投入生产，还建设了弧形连铸机与之相配套，试验和扩大了氧气顶吹转炉炼钢的品种。这些都为我国日后氧气顶吹转炉炼钢技术的发展提供了宝贵经验。此后，我国原有的一些空气侧吹转炉车间逐渐改建成中小型氧气顶吹炼钢车间，并新建了一批中、大型氧气顶吹转炉车间。小型顶吹转炉有天津钢厂20t转炉、济南钢厂13t转炉、邯郸钢厂15t转炉、太原钢铁公司引进的50t转炉、包头钢铁公司50t转炉、武钢50t转炉、马鞍山钢厂50t转炉等；中型的有鞍钢150t和180t转炉、攀枝花钢铁公司120t转炉、本溪钢铁公司120t转炉等；90年代宝钢又建成250t转炉车间，武钢引进250转炉，唐钢建成150转炉车间，重钢和首钢又建成80t 转炉炼钢车间；许多平炉车间改建成氧气顶吹转炉车间等。到1998年我国氧气顶吹转炉共有221座，其中100t以下的转炉有188座，（50~90t的转炉有25
座），100-200t的转炉有23座，200t以上的转炉有10座，最大公称吨位为300t。顶吹转炉钢占年总钢产量的82.67%。
随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下，转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展，打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节，主要承担钢水脱碳和升温的任务。
二、顶吹氧气转炉炼钢工艺特点
完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热;
生产率高（冶炼时间在20分钟以内）；
质量好（*气体含量少：（因为CO的反应搅拌，将N、 H除去）可以生产超纯净钢,有害成份（S、P、N、H、O）〈80ppm；
冶炼成本低，耐火材料用量比平炉及电炉用量低；
原材料适应性强，高P、低P都可以。
三、转炉设备
转炉炉体及转炉倾动系统
铁水、废钢、散状材料设备
氧枪提升机构
转炉炉体及转炉倾动系统
（三）转炉冶炼工艺
转炉冶炼五大制度：装料制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制
及合金化制度。
3.1装料制度
确定合理的装入量，需考虑的两个参数：
炉容比：(V/T,m3/t),0.8-1.05(30-300t转炉)；
熔池深度：需大于氧气射流的冲击深度 800-2000mm (30-300t转炉)
装料制度：定量装入、定深装入；分阶段定量装入。
分阶段定量装入：1－50炉，51－200炉，200炉以上，枪位每天要校正。交接班看枪位。
3.2供氧制度
基本操作参数
供氧强度Nm3/t.min
氧气流量 Nm3/h
操作氧压 Mpa
氧枪枪位 m
供氧强度(Nm3/t.min) 决定冶炼时间，但太大，喷溅可能性增大，一般
3.0-
4.0。
氧气流量大小(Nm3/h)：
装入量，C、Mn、Si的含量，由物料平衡计算得到，50-65Nm3/h。
氧压(Mpa)
喷头的喉口及马赫数一定，P大，流量大,有一范围 0.8－1.2Mpa。
氧枪枪位，由冲击深度决定，1/3-1/2吨钢耗氧量计算：％ C Si Mn P S
铁水成分４.３0 ０.８００.２００.１３０.０４
成品成分０.２００.２７０.５００.０２转炉公称容量为100吨时，炉渣量为：100×10％＝10吨
铁损耗氧量10×15％×16/(16＋56)＝0.33吨
［C］→[CO] 耗氧量100×(4.30%-0.20%)×90%×16/12=4.92吨
［C］→[CO2] 耗氧量 100×(4.30%-0.20%)×10%×32/12=1.09吨
［Si］→[SiO2]耗氧量 100×0.8%×32/28=0.914吨
［Mn］→[MnO]耗氧量100×0.2%×16/55=0.058吨
［P］→[P2O5] 耗氧量100×0.13%×(16×5)/(31×2)=0.168吨
[S] 1/3被气化为SO2, 2/3与CaO反应生成CaS进入渣中, 则［S］不耗氧。
总耗氧量＝0.33+4.92+1.09+0.914+0.058+0.168=7.48吨/1.429＝5236Nm3实际耗氧量＝5236/0.9/99.5%=5847Nm3
实际吨钢耗氧量＝5847/100=58.37Nm3/t
两种操作方式：
软吹：低压、高枪位，吹入的氧在渣层中，渣中FeO升高、有利于脱磷；
硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好，但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈。
氧枪操作方式
氧枪操作就是调节氧压和枪位。
氧枪的操作方式：
衡枪变压：压力控制不稳定，阀门控制不好；
恒压变枪：压力不变，枪位变化，目前主要操作方式
3.3造渣制度
炼钢就是炼渣。
造渣的目的：通过造渣，脱P、减少喷溅、保护炉衬。
造渣制度：确定合适的造渣方式、渣料的加入数量和时间、成渣速度。
渣的特点：一定碱度、良好的流动性、合适的FeO及MgO、正常泡沫化的熔渣
造渣方式：
单渣法：铁水Si、P低，或冶炼要求低。
双渣法：铁水Si、P高，或冶炼要求高。
留渣法：利用终渣的热及FeO，为下炉准备。
成渣速度
转炉冶炼时间短，快速成渣是非常重要的，石灰的溶解是决定冶炼速度的重要因素。
石灰的熔解：
开始吹氧时渣中主要是SiO，MnO，FeO,是酸性渣，加石灰后，石灰溶解速度，可用下式表
J＝K（CaO+1.35MgO-1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1）
形成2CaO*SiO2，难熔渣。FeO,MnO,MgO可加速石灰熔化。因为可降低炉渣粘度，破坏2CaO*SiO2的存在。
采用软烧活性石灰、加矿石、萤石及吹氧加速成渣。
成渣途径
钙质成渣
低枪位操作，渣中FeO含量下降很快，碳接近终点时，渣中铁才回升。
适用于低磷铁水、对炉衬寿命有好处。
铁质成渣过程
高枪位操作，渣中FeO含量保持较高水平，碳接近终点时，渣中铁才下降。
适用于高磷铁水、对炉衬侵蚀严重；FeO高，炉渣泡沫化严重，易产生喷溅。
吹炼过程熔池渣的变化
3.4温度制度
温度控制就是确定冷却剂加入的数量和时间
影响终点温度的因素：
铁水成分:[%Si]=0.1,升高炉温约15 ℃
铁水温度：铁水温度提高10℃，钢水温度约提高6 ℃（30t）
铁水装入量：每增加1吨铁水，终点钢水温度约提高8 ℃（30t）
废钢加入量：每增加1吨废钢，终点钢水温度约下降45 ℃（30t）此外，炉龄、终点碳、吹炼时间、喷溅等有影响
温度控制措施：
熔池升温：
降枪脱C、氧化熔池金属铁。金属收到率降低；
熔池降温：
加冷却剂(矿石、球团矿、氧化铁皮、废钢)；废钢冶炼时一般不加。3.5终点控制及合金化制度
终点控制指终点温度和成分的控制
终点标志：
钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围
钢中P达到要求
出钢温度达到要求
终点控制方法：
终点碳控制的方法：
一次拉碳法、增碳法、高拉补吹法。
一次拉碳法：按出钢要求的终点碳和温度进行吹炼，当达到要求时提枪。操作要求较高。优点：终点渣FeO低，钢中有害气体少，不加增碳剂，钢水洁净。氧耗较小，节约增碳剂。
增碳法：所有钢种均将碳吹到0.05%左右，按钢种加增碳剂。优点：操作简单，生产率高，易实现自动控制，废钢比高。
高拉补吹法：当冶炼中，高碳钢种时，终点按钢种规格略高一些进行拉碳，待测温、取样后按分析结果与规格的差值决定补吹时间。
终点温度确定：
所炼钢种熔点：
T＝1538－∑△T×j
△T: 钢中某元素含量增加1％时使铁的熔点降低值，
j钢中某元素％含量。
考虑到钢包运行、镇静吹氩、连铸等要求
四、转炉炼钢流程介绍
转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。
4.1 转炉冶炼目的
将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。
钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。
氧气顶吹转炉炼钢设备工艺
如图4所示。按照配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水，并加入适量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹入氧气（纯
度大于99％的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的
影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时，生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥，等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。
4.2转炉冶炼原理简介
转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。
转炉冶炼工艺流程简介：
转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：
（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；
（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；
（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；
（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min
后火焰微弱，停吹）；
（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；
（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。
4.3转炉炼钢主要工艺设备简介
转炉（converter）
炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。
AOD精炼炉
AOD即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。AOD炉型根据容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。装备水平也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。
VOD精炼炉
VOD精炼炉（vacuumoxygen decarburization),是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。
LF精炼炉
LF（ladle furnace) 炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。加热一般通过电极加热，搅拌是通过底部透气砖进行的。
转炉倾炉系统
倾炉系统:变频调速(变频器+电机+减速机+大齿轮)
倾炉机构：倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。4. 4转炉炉体工艺参数
转炉炉体
炉体总高（包括炉壳支撑板）：7050mm
炉壳高度：6820mm
炉壳外径：Φ4370mm
高宽比: H/D=1.56
炉壳内径：Φ4290mm
公称容量：50t
有效容积：39.5m3
熔池直径: Φ3160mm
炉口内径：Φ1400mm
出钢口直径：140mm
出钢口倾角(与水平):20°
炉膛内径：Φ3160mm
炉容比:0.79m3 /t.s
熔池深度：1133mm
炉衬厚度：熔池：500mm 炉身：500mm 炉底：465mm 炉帽：550mm
炉壳总重：77.6t
炉衬重量：120t
炉口结构：水冷炉口
炉帽结构：水冷炉帽
挡渣板结构：双层钢板焊接式
托圈结构：箱式结构（水冷耳轴）
倾动装置
型式：四点啮合全悬挂扭力杆式（交流变频器调速）
最大工作倾动力矩：100t*m
最大事故倾动力矩：300t*m
倾动角度：±360°
倾动速度：0.2～1r/min
五、冶炼技巧
关于转炉炼钢氧枪枪位控制。在整个炼钢过程中，氧枪枪位是一个非常重要的参数，它直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生，因此，必须很好地控制氧枪的枪位，使炼钢过程得以平稳进行。
钢液碳的判断方法：取样分析、磨样、看火花、付枪。
钢液磷的判断方法：取样分析、渣的颜色及气孔；
钢液温度判断方法：接触热电偶、看炉口火焰、看钢液颜色、读秒表。
钢液颜色：白亮、青色、浅兰、深兰、红色
六、转炉耐火材料及护炉技术
耐火材料分类：碱性耐火材料(MgO)，酸性耐火材料(SiO2)，中性耐火材料(碳质及铬质)
耐火材料的主要性质：耐火度、荷重软化温度、耐压强度、抗热震性、热膨胀性、导热性、抗渣性、气孔率等。
炉衬寿命：炉衬寿命影响转炉的工作时间及生产成本。炉龄是钢厂一重要生产技术指标。
炉衬损坏的原因：铁水、废钢及炉渣等的机械碰撞和冲刷，炉渣及钢水的化学侵蚀，炉衬自身矿物组成分解引起的层裂，急冷急热等因素。
提高炉龄的措施：耐材质量；系统优化炼钢工艺；补炉工艺新工艺：溅渣护炉工艺，九十年代，美国开发成功转炉溅渣护炉技术，在我国达到最高效益，炉龄30000.
溅渣护炉的基本原理：是利用高速氮气把成分调整后的剩余炉渣喷溅在炉衬表面形成溅渣层。溅渣层固化了镁碳砖表层的脱碳层，抑制了炉衬表层的氧化，并减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。
七、氧气顶吹转炉炼钢钢的品种和质量
钢中气体和夹杂物是评价钢的冶金质量的主要指标。氧气顶吹转炉炼钢反应速率快，沸腾激烈，所以钢中H、N、O含量较低，[H]为(3～5)×10-4％，[N]为(2～4)×10-3％，低碳钢[O]为0．06％～0．10％。夹杂物和脱氧及凝固操作有关。影响顶吹转炉钢含氮量的重要因素是氧气纯度，由表4数据可以看出。所以用于转炉炼钢的氧气应该是99％以上的纯氧。
低碳钢是转炉炼钢的主要产品。由于转炉脱碳快，钢中气体含量低，所以钢的塑性和低温塑性好，有良好的深冲性和焊接性能。用转炉钢制造热轧薄板、冷轧薄板、镀锌板、汽车板、冷弯型钢、低碳软钢丝等，都具有良好的性能。
转炉冶炼中、高碳钢虽然有一些困难，但也能保证钢的质量。转炉钢制造的各种结构钢、轴承钢、硬钢丝等都已广泛使用。冶炼高碳钢的困难是拉碳和脱磷。在C>O．2％时靠经验拉碳很难控制准确，如果有副枪可借副枪控制，没有副枪时需要炉前快速分析，这就耽误了时间。高碳钢终点(FeO)低，脱磷时间短，因此需要采用双渣操作，即在脱碳期开始时放掉初期渣，把前期进入渣中的磷放走，然而双渣操作损失大量热量和渣中的铁，没有特殊必要不宜采用。增碳法是冶炼中、高碳钢的另一种操作法，这时吹炼操作和低碳钢一样，只是在钢包内用增碳剂增碳，使含碳
量达到丘冈绅的要求。增碳剂为焦炭，石油焦等。中碳钢的增碳量小，容易完成。高碳钢增碳要很好控制，但轨钢、硬线等用增碳法冶炼可以保证质量合乎要求。
转炉冶炼低合金钢没有特殊困难。冶炼合金钢时，因为合金化需要加入钢包的铁合金数量大。会降低钢水温度，而过分提高出钢温度又使脱磷不利。所以冶炼合金钢应与炉外精炼相结合．用钢包炉完成合金化。另外，随着对钢的成分的控制要求不断严格，为减少钢性能的波动，要求成分范围越窄越好。这也需要在钢包精炼时进行合金成分微调的操作。
顶吹转炉冶炼超低碳钢（<0.03％C）尚有困难。首先因为在临界含碳量以下，脱碳速率下降，熔池搅拌减弱，加强供氧只能促使铁氧化而不能使碳去除。其次，[％C][％O]=0.0025，当[％C]=0.01时，[％O]=0.25，已经是[0]的饱和浓度，也就是说0.01％C是脱碳的理论极限。如果要进一步脱碳，必须降低气相的CO分压，这需要采用炉外精炼的方法来完成。
主要技术经济指标以150～300t转炉为例，
参考文献
[1]张岩，张红文. 氧气转炉炼钢工艺与设备[M],冶金工艺出版社，2010.
[2] 吕明，朱荣，毕秀荣.转炉炼钢工艺[J],钢铁，2011，46（8）
[3]刘浏.转炉炼钢技术的发展与展望[J],中国冶金，2001，（1）
炼钢工艺的发展历程
炼钢工艺的发展历程 2008年12月8日摘自冶金自动化网 炼钢方法（1） 最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此法几乎无杂质元素的氧化反应。 炼钢方法（2） 1856年英国人亨利·贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题，从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求铁水的硅含量大于0.8%，而且不能脱硫。目前已淘汰。 炼钢方法（3） 1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法，即马丁炉法。1880年出现了第一座碱性平炉。由于其成本低、炉容大，钢水质量优于转炉，同时原料的适应性强，平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。 炼钢方法（4） 1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是炉子寿命底，钢水中氮的含量高。 炼钢方法（5） 1899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法(EAF)，解决了充分利用废钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来，一直在不断发展，是当前主要的炼钢法之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。 炼钢方法（6）
瑞典人罗伯特·杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。1952年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也称为LD法。美国称为BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法， 如图1所示。 图1 BOF法 炼钢方法（7） 1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧气喷嘴，1967年西德马克西米利安钢铁公司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢法，即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。1971年美国钢铁公司引进OBM法，1972年建设了3座200吨底吹转炉，命名为Q-BOP (Quiet BOP) ，如图2所示。 图2 Q-BOP法 炼钢方法（8） 在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时，1978-1979年成功开发了转炉顶底复合吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气（顶吹氧），从转炉底部供给惰性气体或氧气，它不仅提高钢的质量，而且降低了炼钢消耗和吨钢成本，更适合供给连铸优质钢水，如图3所示。 图3 转炉顶底复合吹炼法 炼钢方法（9） 我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工艺。并在唐钢等企业推广应用，如图4所示。
转炉炼钢关键技术
4.3.2 炼钢关键技术 4.3.2.1 转炉炼钢关键技术 ——2006～2010年推广和开发的技术 ●转炉少渣、溅渣相结合的冶炼技术 主要是铁水三脱，脱磷转炉操作后，脱碳转炉渣量将减少到50kg/t以下时，仍进行溅渣护炉的技术。包括新条件下炉渣改质技术、喷枪结构优化技术、与喷补结合技术、全留渣技术等。 ●转炉内熔融还原合金化冶炼技术 脱磷炉加锰矿，脱碳炉加铬矿等矿物直接还原合金化低成本冶炼技术。 ● 转炉长寿复吹技术 改进底吹透气元件结构小材质，优化工艺，100％复吹，高炉龄技术。 ●转炉冶炼特钢技术 在优化炉料质量基础上，实现过程、终点和精炼精确控制的转炉一精炼结合冶炼各类中高合金钢的高效优质生产技术，其中转炉不锈钢冶炼系统技术为开发重点。 ●转炉全方位信息检测与控制技术 包括转炉钢水成分温度连续直接测定(如激光或红外光导测定、直接测定传感器等)与转炉闭环控制技术；转炉冶炼过程与终点智能精确控制技术(含终点静态、副枪和炉气分析动态控制)；转炉声纳化渣检测技术；转炉下渣检测与控制技术 ● 转炉高强度供氧技术
供氧强度≥5 m3／min.t，供氧时间≤10min的系统工艺、装备技术。氧枪头结构优化与长寿是技术的关键，也要配合优化炉型。 ● 转炉煤气、蒸气大回收量技术 实现煤气回收≤100m3/t,蒸汽回收≥100kg/t，蒸汽完全满足钢厂各种需求(包括RH、VD的蒸汽)有余，供应其他厂。 ●转炉干法除尘技术 自主开发高效、易控、低成本的干法除尘技术 ● 转炉低排放控制技术 主要是水零排放、烟气全除尘(消灭无组织排放)、无渣与渣尘基本上全利用等系统技术。 其中转炉长寿复吹技术、转炉冶炼特钢技术、全方位信息检测与控制技术、转炉煤气与蒸汽大回收量技术、转炉干法除尘技术、转炉低排放控制技术是该阶段主导技术 ——2011~2020年开发技术 ●转炉高固体料(或全固体料)熔炼技术 适应废钢供应量充裕后，提高废钢比降低生产成本，比电炉更高效的系统技术。 ● 转炉"零排放"清洁生产技术 在低排放控制技术上，进一步做到气、水、固废完全无排放，高固体熔炼时，固废中可利用元素回收利用等系统技术。经济高效的厂房顶三级除尘装备与技术是研发的要点。 ●转炉全自动智能控制技术
转炉自动化炼钢技术应用分析
转炉自动化炼钢技术应用分析 摘要：随着炼钢技术的快速发展及各行业对钢铁类产品质量要求的不断提高,传 统的主要依靠人工操作及判断的生产方式已经不能完全满足要求。新型的各种冶 炼计算模型、智能检测设备、自动化控制技术等应用而生，服务于钢铁制造行业。本文旨在通过简要介绍转炉自动化炼钢控制技术及其应用分析，探讨如何才能更 好的应用自动化炼钢控制技术服务于现场的生产。 关键词：转炉；自动化炼钢；技术 引言 转炉炼钢的自动化控制技术旨在提高转炉炼钢控制的水平，降低操作岗位人 员的劳动强度，提高转炉冶炼终点命中率，进而提高钢水的质量及生产效率。转 炉自动化炼钢控制技术的开发及应用是大势所趋，也是高级别品种开发对转炉冶 炼过程控制的基本要求。 1、转炉自动化炼钢控制技术简要介绍 转炉炼钢是以铁水、废钢、造渣材料、铁合金等为主要原料，通过向炉内供氧，靠铁水本身的物理热和铁水组分间发生化学反应产生热量而在转炉中完成炼 钢的过程。 随着炼钢技术的快速发展及各行业对钢铁类产品质量要求的不断提高，传统 的单纯依靠人工操作（或简易自动化）和判断的转炉炼钢技术已经难以满足汽车 板等高级别品种钢的生产要求，转炉炼钢也需要借助计算机模型计算和自动化控 制技术等手段来实现。 自动化炼钢控制技术即在转炉炼钢过程中通过冶炼控制模型的静态及动态计算，借助副枪、音频化渣、烟气分析等检测手段来实现“一键式”冶炼，冶炼过程 仅需少量乃至全程无人干预的冶炼控制模式直至终点。通过自动化炼钢技术可以 获得稳定的终点控制，从而提高了钢水的质量，有效提升了生产效率。 2、转炉自动化炼钢控制的优势 利用转炉自动化炼钢控制技术，能有效提高转炉终点一次命中率至95%以上；采用副枪技术在冶炼中不提氧枪不停吹的情况下进行过程测量，较传统的人工测 量每炉节约时间约3分钟，节约氧气2m3/t；由于减少倒炉次数，可降低钢铁料 消耗3Kg/t；在配置音频化渣系统的转炉上，能大幅降低冶炼喷溅率，有效减少 由于喷溅可能导致的生产、设备及环保事故。 利用转炉自动化炼钢控制技术可有效降低岗位人员的劳动强度，有利于实现 减员增效；同时稳定的终点输出大大提高了钢水的质量，最终提升了产品的竞争力。 3、转炉自动化炼钢控制系统的基本构成 3.1 转炉自动化炼钢三级控制系统构成 3.1.1基础自动化系统（L1） 基础自动化系统包括转炉所有通过PLC控制的设备（倾动系统、氧枪副枪系统、投料系统、底吹系统等）。 3.1.2 冶炼控制模型（L2） 冶炼控制模型属于自动化炼钢系统的核心。模型的计算基于热平衡、氧平衡、渣平衡及铁平衡。
炼钢工艺学
冶2007-1、2班《炼钢工艺学》复习题（详见课本和笔记）2010.7.8 （授课教师：刘宇雁） 1.铁水预处理的“三脱”是指脱硅、脱磷、脱硫。 2.铁水预处理指铁水在兑入炼钢炉之前，为除去某种有害成分( 如S、P、Si等)或提取/ 回收某种有益成分(如V、Nb 等)的处理过程。或铁水在兑入转炉之前进行的脱硫、脱磷或脱硅操作。 3.铁水预处理目的及意义：主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范围，以简化炼 钢过程，提高钢的质量。 ?有效提高铁水质量；?减轻炼钢负担； ?为优化炼钢工艺，提高钢材质量创造良好条件； ?对特殊铁水预处理而言，可有效回收利用有益元素，实现综合利用。 4.铁水预脱硅技术的目的： ?减少转炉石灰耗量（硅氧化形成的SiO2大大降低渣的碱度），减少渣量和铁损，改善操作和提高炼钢经济技术指标。 ?铁水预脱P的需要，可减少脱磷剂用量、提高脱磷、脱S效率。 当铁水[Si]＞0.15%时，脱磷剂用量急剧增大。因此，脱磷处理前需将铁水含[Si]脱至＜0.15％，这个值远远低于高炉铁水的硅含量，也就是说，只有当铁水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。所以脱磷前必须先脱硅。 铁水预脱P的最佳[Si] ： 初始 ①苏打脱P：[Si] 初始<0.1% ②石灰熔剂脱P：[Si] 初始0.10～0.15% ?对含V或Nb等特殊铁水，预脱Si可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。 5.铁水预脱硫技术迅速发展的原因： ?用户对钢的品种和质量要求提高。 ?连铸技术的发展要求钢中硫含量进一步降低，否则连铸坯容易产生内裂，铁水脱硫可满足冶炼低硫钢和超低硫钢种的要求。 ?铁水中碳、硅、磷等元素的含量高，可提高硫在铁水中的活度系数，而有利于脱硫，同时铁水中的氧含量低，没有强烈的氧化性气氛，有利于直接使用一些强脱硫剂，如电石（CaC2）、金属镁等；故铁水脱硫效率高。 ?铁水脱硫费用低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费用。其费用比值为：高炉脱硫：铁水预处理脱硫：转炉：炉外精炼=2.6：1：16.9：6.10 ?降低炼铁和炼钢炉脱硫负担; 有利于降低消耗和成本，并增加产量。 ?提高炼铁和炼钢经济技术指标；有效提高钢铁企业铁、钢、材的综合经济效益。 全程脱硫：高炉－铁水炉外－炼钢炉(－精炼炉)→实现铁水深度脱硫，经济有效生产超低S高级优质钢； ?提高钢质、扩大品种、优化工艺（改善转炉炼钢操作）； 6.铁水预脱硫优点（铁水脱硫条件比钢水脱硫优越的主要原因） 用优质铁水炼钢，是提高产品质量、扩大品种、增加效益和增强产品市场竞争力的重要条件之一，也是生产低硫洁净钢的基础。铁水炉外脱硫有利于提高炼铁、炼钢技术经济指标。通过比较各种脱硫工艺，铁水脱硫预处理工艺有如下优点： ?铁水中[C]、[Si]较高，fs↑，提高硫的反应能力； ?铁水中[O]较低，提高渣铁之间的硫分配比（Ls↑），脱硫效率高； ?搅拌充分，脱硫剂利用率高，脱硫速度快； ?铁水脱硫可提高炼铁炼钢的生产能力、节约工序能源、降低成本。
转炉炼钢设备
1 概述 1.1氧气顶吹转炉炼钢特点 氧气顶吹转炉炼钢又称 LD 炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下： 1．生产效率高 一座容量为80 吨的氧气顶吹转炉连续生产24 小时，钢产量可达到日产3000 — 4000 吨，而一座 100 吨的平炉一昼夜只能炼钢 300 — 400 吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。 2．投资少，成本低 建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30% 左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。 3．原料适应性强 氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。 4．冶炼的钢质量好，品种多 氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。 1 / 35
5．适于高度机械化和自动化生产 由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。 1.2 转炉炼钢机械设备系统 氧气顶吹转炉炼钢法，是将高压纯氧[压力为0.5~1.5MPa ，纯度99.5% 以上，（我厂为99.99% ）],借助氧枪从转炉顶部插入炉内向熔池吹氧,将铁水吹炼成钢。氧气顶吹转炉的主要设备有： 1．转炉本体系统： 包括转炉炉体及其支承系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支承座，以及倾动装置，其中倾动装置由电动机、一次减速机，二次减速机、扭矩缓冲平衡装置等组成。 2．氧枪及其升降、氧气装置及配套装置。 氧枪包括枪体、氧气软管及冷却水进出软管。 根据操作工艺要求氧枪必须随时升降，因此需要升降装置，为保证转炉连续生产，必须设有备用枪，即通过换枪装置，随时将备用枪移至工作位置，同时要求备用枪的氧气，进出水管路连接好。 3．散装料系统： 氧气顶吹转炉炼钢使用的原料有： （1）金属料——铁水、废铁、生铁块； （2）脱氧剂——锰铁、硅铁、硅锰、铝等； （3）造渣剂——石灰、萤石、白云石等；
炼钢工艺
炼钢工艺 一、工艺流程图 二、炼钢主要设备 1、公称容量35吨氧气顶吹转炉2座，配35吨钢水包； 2、公称容量600吨混铁炉1座； 3、R6000m连铸机2台，6机6流 三、转炉炼钢用原材料 1主要原料：炼钢用生铁（铁水、铁块）、废钢；
2辅助材料：辅助材料有：增碳剂、脱氧剂、覆盖剂、保护渣等。3造渣剂：石灰、轻烧镁球、石灰石 4铁合金：硅铁、硅锰、锰铁、铝线等。 四、冶炼 1、氧气顶吹转炉的反应 氧气顶吹转炉炼钢的反应过程是氧化反应，反应的机理是物理化学反应，物理化学反应就是在反应的过程中同时进行吸热和放热反应。即是氧化反应就需要氧气，用氧气完成炼钢的一切反应，主要反应是与硅、锰、碳、磷、硫的氧化反应，这些反应都是放热反应，在反应的过程中提高钢水温度，直到满足连铸浇注温度要求。 2、氧气顶吹转炉的生产特点 由于氧气流股的强大动力，将钢和渣击碎，形成液滴，成为球状，球状的表面积最大，炼钢反应又是界面反应，因此反应速度高，冶炼时间短，吹眼时间10～11分钟，冶炼周期25分钟，由此看出氧气顶吹转炉的最大特点是生产效率高。 3、供氧 氧气顶吹转炉通过氧枪向炉内熔池供氧，氧枪喷头由收缩段、过渡段和扩张段构成拉瓦尔喷管，喷头前氧气流股的流速是超音速的，因此具有很强的穿透力，能够将炉内钢水与炉渣充分搅拌起来，形成乳化液，扩大了氧、渣、钢间的反应面积，提高反应速度，降低了冶炼时间。冶炼时间的长短取决于供氧强度（单位时间的供氧量）和氧气纯度，因此要求氧气纯度＞99.5%，氧气总管压力≥1.4M pa。 4、炼钢的任务 炼钢的任务是：脱碳脱硅脱气、去除磷硫、去除夹杂、保证温度、保证成分。 5、出钢 当吹氧结束，标志着冶炼结束，将炉中钢水出到钢水包中，进行
炼钢生产流程详细讲解
钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、轧钢等流程。 （1）炼铁：就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。 （2）炼钢：是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。 （3）连铸：将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。 （4）轧钢：连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢材，形成产品。 炼钢工艺总流程图
炼焦生产流程：炼业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。 高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。 连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延.
炼钢工艺流程
炼钢工艺流程 造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣 的量减至最小。 出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放 出，以防回磷等。 熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。 熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将 炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。 氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧 化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。 还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功 率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢 包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进
转炉炼钢终点控制技术现状研究
转炉炼钢终点控制技术现状研究 摘要】在炼钢过程中，终点控制技术是一个相对重要的环节，该项工作的效率 会直接影响到转炉炼钢的整体效率。基于此，本文对转炉炼钢中的终点控制技术 进行了具体研究，以期从根本上把握终点的控制技术，充分发挥技术优势，在提 高技术专业化水准的同时，进一步提高转炉炼钢的生产效率，促使炼钢企业朝着 更好的方向发展。 【关键词】转炉炼钢；终点控制；技术应用 实施终点控制技术的作用在于控制炼钢时间，这是一项重要的操作程序，需 要在转炉炼钢后期进行，具体包括动态化控制、静态化控制、人工控制以及自动 化控制等四项技术。每种控制技术都有各自的优势，其所产生的应用效果也存在 差异。在今后的生产过程中，为了能够更好地利用该项技术，相关技术人员要根 据生产实际，并结合以往的实践经验，切实做好技术应用工作，本文就此展开论述。 一、终点控制技术的应用实践 （一）动态化控制技术 1、炉气动态分析终点控制 炉气动态分析终点控制主要是由根据炉口表的成分检测结果，计算钢铁熔池 脱碳的实际速率，该操作在吹炼的后期阶段进行，当确定了钢水的温度和成分后，方可实现转炉炼钢的终点动态化目标。该项技术通过连续性动作来提示钢水的实 际含碳量和温度，同时还能够利用动态化分析对控制系统加以校正，更加直观的 向工作人员展现钢水的 P、S 实际变化状况。就实际操作结果分析，笔者发现终点钢水的碳实际质量分数与其测量的精准度和命中率是成反比的。由此可见，炉气 动态分析终点技术在终点碳温的命中几率提升方面具有积极意义。 2、副枪动态分析终点控制 技术人员要在即将到达吹炼终点期时，将副枪插入熔池内，从而获取池内的 碳实际含量和相应的温度检测数值。根据最终检测结果，技术人员要对静态模型 进行客观分析，最终计算结果，并给予更正处理。此外，吹炼的终点需要加入足 量的副原料，当供氧量足够时，技术人员必须严格控制终点命中率，以此来保证 转炉冶炼的稳定性。在计算机技术的辅助作用下，得以实现高水平、高质量的转 炉冶炼动态化的控制目标。当钢中碳的质量分数较低时，技术人员要用结晶的定 碳技术去分析该项数据，获取到最精确的实时测量数据；而当该项数值处于较高 的分数时，技术人员是无法保证测量精准度的。因此副枪动态分析终点控制技术 多用于低、中型的碳钢生产企业。 （二）静态化控制技术 静态化控制技术的实际应用较为严格，需要技术人员把握好原材料的基础条 件和吹炼的钢种目标等因素，通过对各种材料的精准化分析，最终确定供氧量标准，其后方可进行下一步的操作。静态化控制技术对于吹炼操作期间的更改难度 提出了更高的要求，其终点命中率通常会受到多种客观因素的影响，因此在该项 技术的实际应用期间，技术人员需要结合以往的实践经验，牢牢控制终点控制标准，该种技术应用环境下的终点碳温实际命中几率大约为 80%。 （三）自动化控制技术 炉渣在线式检测专项技术是自动化控制技术中的典型，通过技术应用能够对 炉渣实际状态进行实时化的监控和探测，且在吹炼操作期间，该项技术还能够合
炼钢连铸工艺流程介绍
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头）的铜模内（叫结晶器),钢水很快与“活底”凝结在一起,待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯,一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后,用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。
【导读】:转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包,结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。? 连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。?将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。?连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求: 钢水温度过高的危害:①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控,降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞,浇铸中断;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷; ③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 二、钢水在钢包中的温度控制: 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化;其次,要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施： 1）钢包吹氩调温 2)加废钢调温 ３）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包的保温 中间包钢水温度的控制
自动化炼钢技术浅析
自动化炼钢技术浅析 【摘要】随着国家炼钢技术的不断进步，在钢铁企业的炼钢技术中出现了不同的新技术运用，尤其是在结合钢铁企业精品钢、特种钢相对较少，产品质量不高的情况下，从提升企业的竞争力着手，让企业求生存、求发展，降低生产成本等，围绕企业的内在需求构建全方位的自动化炼钢技术，将具有重要的现实意义。本文旨在从自动化炼钢技术的工艺流程以及简介方面，阐述当前自动化炼钢技术的运用情况，并深入探讨自动化炼钢技术的全面运用方式，更好的提升企业的炼钢水平。 【关键词】自动化；炼钢；技术；浅析 由于我国钢铁企业的转炉炼钢技术相对落后，存在生产质量不高、成本耗能偏高，与国际市场的需求存在一定的差距，因此，在积极探索全新技术的同时，思考自动化技术的运用，能起到很好的效果，将复杂的炼钢过程作为技术提升的一个步骤，融入现代化的管理理念和技术参数，能收到更好的效果。 一、简述自动化炼钢技术的自动化控制的关键点 1、计算机技术的整体跟进 在当前自动化控制的运用背景下，尤其是转炉炼钢技术的深入运用，是一个相对复杂的控制环节，其中控制变量的手段是一个重要的技术环节，最主要的是通过计算机的控制，采用现代化的计算机网络控制和信息处理功能，通过自动化工业处理技术，形成检测技术与自动化技术的全面运用，并结合优化产业结构、提高产品质量的要求，突出新工艺自动化处理技术，将提升精度的能力作为技术处理的关键点。 2、检测技术的全面升级 在自动化炼钢技术的运用中，检测技术的运用是一个很重要的环节，尤其是在检测仪表的自动化处理上，对炼钢过程中的各个参数进行精准的设置，形成技术的控制手段，尤其是在转炉炼钢中，其中要求考虑的参数有熔钢的温度，液面温度、钢铁成分等等，将这些主要的设计参数通过计算机处理，形成精准化的处理。 二、概述自动化炼钢技术的运用现状 1、废气检测技术的分析应用 在自动化炼钢技术的运用中，要综合考虑在转炉冶炼过程中从炉口排出的各种废气成分的含量，尤其是通过采用流量分析的方法，测算炉内瞬间钢液残碳的含量，并及时考虑装料的成分、废气成分等进行深入的分析，这种方法是一种相
炼钢工艺流程图
炼钢工艺流程 1炼钢厂简介 炼钢厂主要将铁水冶炼成钢水，再经连铸机浇铸成合格铸坯。现有5座转炉，5台连铸机，年设计生产能力为500万吨，现年生产钢坯400万吨。其中炼钢一分厂年生产能力达到240万吨；炼钢二厂年生产能力为160万吨。 2炼钢的基本任务 钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量非金属夹杂物共同组成的合金。 炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害气体和夹杂，提高温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合金，搅拌升温等手段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。 3氧气转炉吹炼过程 氧气顶吹转炉的吹氧时间仅仅是十分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去气，去除非金属夹杂物及升温等基本任务。 由于使用的铁水成分和所炼钢种的不同，吹炼工艺也有所区别。氧气顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据一炉钢吹炼过程中金属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程大致可以分为以下3个阶段： （1）吹炼前期。（2）吹炼中期。（3）终点控制。 炼好钢必须抓住各阶段的关键，精心操作，才能达到优质、高产、低耗、长寿的目标。 装入制度 装入制度是保证转炉具有一定的金属熔池深度，确定合理的装入数量，合适的铁水废钢比例。
3.1.1装入量的确定 装入量是指转炉冶炼中每炉次装入的金属料总重量，它主要包括铁水和废钢量。目前国内外装入制度大体上有三种方式： （1）定深装入；（2）分阶段定量装入；（3）定量装入 3.2.2装入次序 目前永钢的操作顺序为，钢水倒完后进行溅渣护炉溅渣完后装入废钢，然后兑入铁水。 为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁水，后装废钢。若采用炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁水。如果采用炉内留渣操作，则先加部分石灰，再装废钢，最后兑铁水。 供氧制度 制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压力，供氧强度和氧枪高度控制等因素。 3.2.1氧枪喷头 转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。氧枪有单孔，多孔和双流道等多种结构。永钢使用的是4孔拉瓦尔喷头形式喷枪。 3.2.2氧气压力控制 氧气压力控制受炉内介质和流股马赫数的影响。经测定，炉内介质压力一般为—，流股马赫数在—之间。因此目前在转炉上使用的工作压力为—，视各种扎容量而定。一般说来，转炉容量大，使用压力越高。 3.2.3氧气流量和供氧强度 （1）氧气流量：
炼铁炼钢工艺流程
1.3 企业基本情况 新绛县祥益工贸有限公司根据山西省发展和改革委员会(晋发改备案【2007】146号)批文，建设450m3高炉，并配套建设90m3带式烧结机等。 新绛县祥益工贸有限公司位于运城市新绛县煤化工业园区，厂址距新绛县城10km,距离同蒲铁路侯马北货站10km，距大运高速公路出口2.5km，距晋韩高速公路出口3km，交通运输十分便利，地理位置非常优越。 新绛县祥益工贸有限公司占地面积约28万m2，目前拥有职工600余人，其中中层管理人员20人，各类专业技术人员40余人（其中高级技术人员3人，中级技术人员20人），职工队伍稳定，职工素质普遍提高。公司紧紧依托当地丰富的矿产资源优势，艰苦创业，我稳步发展。 新绛县祥益工贸有限公司始终坚持质量第一、信誉为本的宗旨，依靠全体员工团结拼搏、积极开拓、艰苦创业、自强不息的努力，企业迅速发展壮大，为新绛县经济发展做出贡献。 1.4 高炉生产工艺简述 高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、溶剂在原料厂和烧结厂加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。 各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到高炉料坑，由料车将炉料至炉顶加入炉内进行冶炼。 高炉冶炼的热源主要来源于焦炭和煤粉的燃烧。各种原料在炉内进行复杂的理化反应，炉内承受着高温高压作用。为此，高炉内要砌耐火材料，并在高温区和重要部位设冷却壁，确保高炉安全生产。 高炉冶炼用风由鼓风机站供给，冷风以热风炉加热后送入高炉。 高炉冶炼主要产品是生铁，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。 高炉的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至炼钢厂进行炼钢。 高炉煤气经除尘、净化后一部分供热风炉烧炉，余下部分供烧结机、喷煤和6000kw发电机组。 高炉炉渣在炉前进行水冲渣，水渣送至建材厂制砖，或送至水泥厂作为制作水泥的原料。 高炉产生的各种原料、重力除尘拉到烧结厂进行配料烧结，煤气除尘的布袋拉到建材厂进行综合利用。 高炉生产工艺流程见图二。 1.6烧结生产工艺简述 90m3烧结机主要包括烧结机及相应配套的原料系统、配料系统、混料系统、破碎、筛分系统、鼓风冷却系统、成品贮存系统以及供风、供水、供电等辅助设施。 该工程主要由生产设施、辅助设施和生活设施三大部分组成，其中生活设施由建设单位同意考虑，故本设计只考虑生产设施和辅助设施。 生产设施包括原料及配料系统，主烧结室、带冷几室、风机房、烟卤，一混合室、二混合室、成品中间仓等。 辅助设施包括原料及配料系统除尘及配套风机，机头除尘室及配套风机、烟卤，机尾布袋出尘室及配套风机、变配电室、水泵房等。 生产设施的总图布置为带冷机室在、主烧结室东西方向布置，除尘室的南侧。原料上料及配料系统布置在主烧机室的东侧，一混合室、二混合室布置在主烧机室的南侧。成品中间仓布置在带冷机室的南侧，距高炉储矿槽100余米，由成品皮带将成品烧结矿送至高炉储矿槽上。 烧结生产工艺流程见图三。 1.8 高炉喷煤生产工艺简述 高炉喷煤配套工程，是节约焦炭、降低高炉炼铁生产成本的重要措施。自从六十年代我国鞍钢、首钢高炉喷煤会的成功以来很快在国内普遍推广应用，并且高炉喷煤在工艺及其相关技术得到了迅速发展。尤其是近几年发展的富氧大喷煤技术（宝钢喷煤煤比打达到≥200kg/Tfe水平）给高炉生产注入县的生机。国内炼铁生产规模不断扩大与高炉生产效率的提高，对焦炭需求量业日趋增加，由于国内
炼钢工艺流程
【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 转炉冶炼原理简介： 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 转炉冶炼工艺流程简介：
转炉炼钢连铸精益生产实践
转炉炼钢连铸精益生产实践 随着炼钢工艺技术及信息化、智能化的不断发展，炼钢-连铸过程工艺流、时间流、物质流的系统协同优化，已成为炼钢企业生产过程管控的重点研究方向。为此，莱钢炼钢厂根据自身工艺装备水平和产品特点，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，并 通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面，取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 1工艺装备 莱钢炼钢厂现有2座1880m3高炉、1座3200m3高炉，3座120t转炉、1座150t转炉，以及大H型钢生产线、1500mm热轧宽带生产线和4300mm宽厚板生产线，年产钢500万吨。炼钢工序主要工艺装备情况如表1所示。 炼钢厂主要工艺袈裔 主要生产品种包括：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、船板钢、汽车大梁钢、耐磨钢、管线钢、压力容器钢等。 2工艺流程 莱钢炼钢厂冶炼钢种多，对应的产品规格与性能要求又存在较大差异，由图1可见, 现场工艺装备复杂，在生产组织过程中各工序间交叉作业频繁，行车作业率高，故工艺选择较为复杂，生产组织协同性差，造成生产成本高、能耗高，质量控制不稳定。
圈1嫌钢连铸生产流祁 3炼钢-连铸过程协同优化研究 针对炼钢-连铸生产过程控制，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，在产品 质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 3.1以生产时刻表”为主线，建立精益生产组织模型 按照不同钢种的工艺流程、各工序标准工艺时间以及炼钢-连铸协同配置要求，建 立专线化生产、生产时刻表和调度组织模型，实现了均衡、稳定、高效、低耗的精益生产组织模式。 1）炼钢生产时刻表运行系统 以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间序为基准，建立像火车时刻表”一样的生产 时刻表”实现了生产过程的动态、精准控制。 2）专线化生产组织模型 根据合同订单计划，依托炼钢MES系统，运用当量周期、炉机匹配度等分析评价指标，对转炉、精炼及连铸产能、节奏、生产组织模式进行系统分析研究，建立专线化生产组织模型。 3.2以参数群控制为核心，建立质量识别系统 依托一级、二级控制系统，建立健全全流程工艺参数自动采集系统，对生产过程工艺参数进行自动采集识别。根据各工序工艺控制特点，制定各工序关键控制点控制标准及不合项扣分标准，根据每炉钢实际参数控制情况，对每炉铸坯质量进行综合打分判定。 通过建立从铁水到铸坯的全流程关键工艺参数标准模型，过程工艺参数自动采集，对工艺参数实时
钢铁智能 自动化篇
大功率电气传动系统的集成与调试 电气传动系统特别是大功率调速传动系统是大中型企业物流及工艺处理的重要能量转换单元和核心设备，经过20多年的积累，我公司在以下关键技术上，取得了重大突破： ?全数字直流传动的系统集成 ?各类通用变频器传动的系统集成 ?氧枪、焦罐、矿井提升等位势负载传动的系统集成 ?大型风机、压缩机等LCI（软启动）系统调试、运维 ?采用西门子、ABB主流系统集成轧机主传动中压交直交变频系统 典型案例： ? 4.3米宽厚板生产线全线辅传动系统(2009年)； ?炼钢120t、210t转炉倾动和氧枪传动控制； ?大型焦炉四大机车传动控制； ?70t、100t、150t干熄焦提升系统传动 控制； ?济钢中厚板厂精轧机主传动； ?济钢1750高炉的simovert s 软启动 系统； ?双机架冷轧轧机、卷取机主传动； ?中厚板、热连轧粗轧机、精轧机等。 焦化生产清洁高效集中管控技术 基于济钢9座焦炉自动化控制系统建设及改造的
成功经验，完全具备制定各类焦炉、化工、干熄焦等焦化行业整套自动化解决方案的能力。并可延伸至石油、煤化工等非冶金行业的自动化的设计、开发及实施。 核心技术 ? 《煤的气流调湿与分级技术的自动控制方法》专利号：0.0 ? 《一种稳定取得焦炉烟气用于煤调湿分级的方法》专利号：5.X ? 大型焦炉全工序集中管控技术 ? 干法熄焦智能化控制技术 ? 焦炉模型控制技术 ? 焦化生产自动排产技术 ? 焦炉四大机车自动定位、三车联锁控制技术 ? 复式焦炉加热模型集成技术 技术创新 《干法熄焦技术研究与应用》获国家科学技术二等奖，《炼焦煤气流调湿分级一体化工艺技术》获中国冶金科学技术一等奖等8项科技进步成果奖。 三、典型案例 ? 济钢焦化厂1-5号焦炉控制系统 ? 济钢焦化厂6-9号焦炉集中管控系统 ? 济钢焦化厂2X75t 、2X150t 、 100t 干熄焦智能化控制系统 各种能源和副产废气得到了有效的就地治理和循环复用，产线综合能耗降低3％，操作人员减少了2/3。 冶金原料生产自动化技术 在冶金原料生产领域，采用集中管控、模型优化等先进控制理念，致力于冶金原料准备、烧结等工艺 济钢焦化厂新老系统效果对比 5001000单炉年产量／操作工数
浅谈转炉炼钢自动控制技术的构成及意义
技术釗靳 浅谈转炉炼钢自动控制技术的构成及意义 张丹梦孙向彬 摘要：在上世纪中叶，人们第一次提出人工智能这个全新的概念。作为人类意识与思维的模拟，人工智能伴随着社会发展 与科技进步奇迹般地发展，并与许多学科相结合，产生了数不清的新兴科学技术。在生存竞争日趋激烈的今天，这些新技术越 来越多地被炼钢等冶金行业关注与应用。为了在残酷的市场竞争中得到生存与发展，炼钢等冶金生产企业必须制造出高、精、尖的产品，从而赢得国内外市场，满足不同用户的需求，这就要求它们对炼钢等冶金生产中的各个环节进行越来越严格的控制，力争做到最大限度地降低成本，增强产品竞争力。人工智能技术有效解决了冶金生产的工艺过程以及生产中的诸多问题，在冶金生产中优势明显。 关键词：自动化；转炉炼钢；人工智能；冶金工业 中图分类号：TF345 文献标识码：B 作者单位：河钢集团邯钢一炼钢厂 炼钢是一个复杂工业过程，涉及传热、传质与化学反应。 由于炼钢空间分布不规则，并且具有强非线性、滞后性与不 确定性，因此，要完成高效控制冶炼过程这一目标，通过传统 控制系统是很难做到的。近年来，随着科学技术的不断进步、 计算机性能的日益提高以及网络技术的不断创新，在我国的 大中型钢铁企业中，已经全部具备了智能化控制钢铁等冶炼 过程的条件。当前，在现代的钢铁等冶金企业的冶炼过程中， 运用人工智能技术和设备来控制配料过程、烧结过程与高炉 过程等具体的生产过程已经成为钢铁等冶金企业节约现有 能源、提高生产效率与企业竞争力的行之有效的措施。 一、 自动化炼钢的生产过程 铁水预处理与冶炼是转炉炼钢的主要任务。铁水是由炼 铁厂提供的。铁水只有温度较高而且化学成分合适，才适合 炼钢。如果铁水中硫的含量超过炼钢的生产要求，在铁水预 处理时就必须采取脱硫扒渣这种处理方式。脱硫扒渣有利于 快速进行化渣、迅速提升温度、减少铁水喷溅。转炉冶炼的具 体步骤包含氧化、造渣、升温、脱氧与合金。氧化的目的是去 氧化铁内的碳、硅、锰等杂质，采用的工具是氧枪与高纯度 氧。造渣的目的是脱磷与硫，其方法是向炉里加石灰等材料 从而产生氧化性的炉渣。脱氧与合金采用加入脱氧剂与合金 材料的方法来完成。 二、自动控制技术（转炉炼钢的）的三个主要组成部分：智能控制、数据挖掘、软计算 (一）智能控制 智能控制系统采用人工智能技术来解决复杂而随机、柔 性而模糊的问题。智能控制系统可解决下列问题：控制对象 非常不确定、未知控制模型的变化范围大、模型结构与参数 的变化范围大、控制对象非线性特征较高、任务要求复杂。而 转炉炼钢的控制过程刚好符合上述要求。 转炉炼钢具有明显的强非线性、滞后性而不确定，而且 涉及传热与传质以及复杂而难以控制的化学反应，所以传统控制系统难以进行有效控制。伴随计算机性能的不断提高，智能化控制冶炼过程的技术及设备已经到位。现在我国大型 炼钢企业中，智能控制冶炼的各个过程已经变成企业提高产 品市场竞争力的主要手段之一。 (二）数据挖掘 数据挖掘技术是现代人工智能之一，数据挖掘是指从源 数据中挖掘模式或联系方法。在炼钢生产中，数以万计的传 感器每天都会连续记录，每日积累的生产数据已经高达TB 级。这些数据包含着生产过程中各因素相互影响及作用的信 息，通过这些大量的信息，人们可以认识炼钢的生产过程、提 高生产控制水平、提升生产管理水平，因此，数据挖掘的意义 重大。 铁军在铝电解生产中应用数据挖掘技术，分析了生产过 程中自动生成的日报表，在大数据中挖掘到降低能耗与成本 的方法。 (三）软计算 软计算是一种崭新的计算方法。如今我国钢铁企业的生 产规模都比较大，需要管理者及技术人员精确掌握钢铁冶炼 过程中的各种参数及其变化趋势，但是由于受到冶炼过程中 各种因素（比如周期长、波动大等）的影响，至今为止还没有切实可行的检测手段，所以难以建立传统的数学模型，与技 术进行有效处理。软计算方法恰好适用于这些复杂而模糊的 非数字过程，因此软计算技术在钢铁等冶金工业中得到广泛 的应用。软计算包括人工神经网络、模糊逻辑与模糊计算、遗 传算法等三部分。 1.人工神经网络。人工神经网络中的计算是通过数据在 网络中流动完成的。它具有较强的自我适应、学习、组织能 力，而且人工神经网络还具有自身独有的特点：分布式信息 存储、分布式信息处理、大规模并行等，这使得它成功应用于 内模控制、建模与辨识、P ID参数整定、优化设计、系统预测、自适应控制等方面。程武山依托马钢现场的网络数据，建立 2018年第6期 157