转炉自动化炼钢技术应用分析
金属冶炼过程的自动化与智能化
未来展望：技术不 断创新，提高金属 冶炼行业竞争力
提高生产效率： 自动化与智能化 技术可大幅提高 金属冶炼过程的 效率，减少人工 干预，降低生产 成本。
优化产品质量： 通过精准控制冶 炼过程，自动化 与智能化技术可 以有效提升金属 产品的质量稳定 性。
降低能耗与排放： 自动化与智能化 技术有助于降低 金属冶炼过程中 的能耗和污染物 排放，符合绿色 发展理念。
人工智能技术：提高自动化水平，降低人工干预 物联网技术：实现设备间的互联互通，提高生产效率 机器人技术：替代人工进行危险和繁重的工作，保障生产安全 云计算技术：实现数据共享和分析，优化生产流程
国内知名企业：宝钢股份 国外知名企业：ArcelorMittal 实践案例：钢铁企业自动化与智能化改造 实践案例：有色金属冶炼企业自动化与智能化改造
云计算技术的应用：云计算技术将为金属冶炼提供强大的数据处理和分析能力，实现数 据驱动的生产决策。
5G通信技术的应用：5G通信技术将为金属冶炼提供更快速、更稳定的数据传输，实现远 程控制和实时监测。
发展趋势：自动化与智能化技术的广泛应用，提高生产效率和降低成本 挑战：环境保护和资源利用的限制，技术更新和人才培养的需求 未来展望：可持续发展和绿色冶炼，实现经济、环境和社会效益的平衡 应对策略：加强科技创新和研发投入，推动产业升级和转型
简介：智能优化算 法是一种基于人工 智能和优化技术的 算法，用于解决复 杂的问题，如金属 冶炼过程中的优化
控制和自动化。
应用场景：智能优 化算法在金属冶炼 过程中可以应用于 优化配料、熔炼、 连铸和轧制等环节， 提高生产效率和产
品质量。
优势：智能优化算 法能够自动学习和 优化，适应不同的 生产环境和条件， 提高金属冶炼过程 的自动化和智能化
120t转炉自动化炼钢生产实践
１ 概 述
为达 到出钢 目标成 份 和温度 ， 次计算 首 先根 一
南钢 １０ 转炉 于 ２０ ２ｔ ０４年 ６月份 投产 。配有 转
炉顶底复合 吹炼 、 副枪 和二 级 自动 化控制 。 自动化
据设定的最低碱度计算， 如果根据该碱度计算达不
到 目标 的碳 、 、 含 量则 系统 自动 增加 碱度 ， 磷 硫 如此
炼钢 系统 全 部 由 奥钢 联 提 供。二 级 自动 化控 制 系 统， 实现炼钢过 程 的 自动化控 制 ， 降低劳 动 强度 ， 提
循环直 到能够达 到 目标值 ， 同时计算 出需 要 的原辅 料、 冷却剂 用量 和 吹氧量 。如果 系统增 加到 最 高设
定碱度仍 然不能 达 到 目标 成份 ， 系统 自动给 出一 则
况看具有改善转炉操作 、 延长炉龄、 缩短冶炼 时间、
提高终点命 中率等优点 。
渣终点成份和温度 以及 吹炼液位进 行计算 。二 次计 ２ 自动化 炼钢 简 介 算和一次计算 唯一 的区别是 ： 次计算 得 到的 是铁 二 水脱硫站脱硫后传 到转 炉的铁水 温度 和［ ］ Ｓ 含量 ， 并
２ １ 静态模型 ．
２ １ １ 一次计算 （ Ｃ ） ．． Ｆ Ｃ
一
根据此成份进行计算从 而得 出更精确 的结果 。
２ １３ 液位测量 ．．
次计算是利用转炉物料平衡 和热平衡 的原
副枪通过专用 的测量液位探 头对铁 水液位 进行
测量。其原理 当探 头接触 到铁 水 时 ， 头 内电流 导 探 通 ， 记录下该位置数值 。 系统
维普资讯
５ ０
南钢科技与管理
２０ 年第 １ ０６ 期
１０ 转炉 自动化炼钢 生产实践 ２ｔ
50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
工 业 技 术
５ ０吨转 炉 动态炼钢 控制 系统 的开 发 与应用
杨 建 波
（ 唐山国丰钢铁有限公司信 息化部 ， 河北 唐 山 ０ ３ ０ ） ６ ３０
摘 要 ： 着计 算机 技 术 的快速 发展 ， 随 国内许 多大 中型钢 厂都 实行 了计 算机控 制生 产 ， 计算 机过 程级 控 制在 冶金 行 业 受 到 了广 泛 的好 评 。 炼钢 厂要 想 适应 市场 需求 的 变化 ， 我们把 计算机 过 程 控制 应 用到 生产 中就 可 以实现提 高产 品的 质 量 ， 开发 出更 多的产 品 种 类 。 自从 动 态炼钢 被 应 用 到生 产 线上 以后 ， 不仅 优 化 了生产 技 术 而且 也有 效 地 增加 了产 品 的质 量 ， 而增加 了企 业 的 经济 效 进
线。
该 转 炉动 态 炼 钢控 制 系 统于 ２０ ０４年 ０ 月 开始 实 施 ， １ 运行 稳 定 正 常 ， 够完 成 动态 炼钢 对 数 据 的需 求 。本 系 统主 要 完成 实 现 了 的 能 生产管理 ， 包括生产作业状况显示和传送等 ； 并对吹炼开始 、 吹炼结 束 等 状 态进 行跟 踪 ；能 够 对相 关 的 数据 进 行 采集 ，并 进 行 存储 、 记 录 ； 现 了对 主 料和 辅料 的计算 及 管理 。 实 炼 钢厂 四号转 炉动 态炼钢 炉气分 析系 统分 为三 个部 分 ， 即 ２ 国内外 现状 对 比分析 Ｅ ＭＧ模块 、Ｐ 模块 和 图表 站 。其 中 Ｅ ＳＳ ＭＧ模 块 运用 于 Ｄ Ｓ下 ， Ｏ 主要 与 国外 的转 炉技 术 相 比 ， 国的 计算 机 组 转炉 技 术 的开 发 与应 实 现 数 据 的分 析 ；Ｐ 模 块 运 行 于 Ｕ Ｉ 我 ＳＳ Ｎ Ｘ下 ，主 要用 来 采 集 控 制 阀 用 起 步 比较 晚 。 现 在为 止 国外 已经 普 遍采 用计 算 机转 炉 技术 进行 （ 到 气体 阀 ） 数 ； 表站 用来 实 现气 体含 量 的显 示 。 的参 图 炼钢了 ， 而我 国则是 从二 十 世 纪七 十 年代 才 开 始认 识 到计 算 机 技术 转 炉 动 态炼 钢系 统 炉 气分 析 采 用 俄 罗 斯 Ｅ 一０ １ 飞行 时 ＭＧ ２ — 型 对 于炼 钢 的 重要 作 用 ， 且进 行 了 相关 的开 发 和研 究 ， 目前 已经 间质 谱仪 ，Ｍ 一 ０ ｌ 一 种 时 间质 朴仪 ， 为记 录 炼 钢 转 炉 或其 并 到 Ｅ Ｇ ２一 是 专 取 得 了很 多 的优 秀 成果 。 当前 已经有 部 分 的钢 厂企 业采 用 计算 机控 它 冶 炼 过程 所 排 放 气 体 的质 谱 图并 同时 分 析 其 中 多 个成 分 含 量 而 制 技 术进 行 生产 炼 钢 ， 好 的 开 发研 究计 算 机 的控 制 技 术使 势 在 必 设 计 。它 属 于过 程质 谱 ， 对转 炉 排 出 的烟气 进 行 实 时 、 监 控 ， 更 能 连续 行 的。我 国的炼钢厂的炼钢属于紧凑 型生产技术 ， 以我们采用静 从 而 达 到优 化工 作参 数 ， 冶炼 工 艺 和设 备进 行 监 控 、 理 ， 善 ］ 所 对 管 完 一 态 和 动态 模 型 的高 科技 的计 算 机技 术 。 艺 过程 的 目的 。 ３ 主要 的特 点 、 特征 质谱仪的原理是将采集到的炉气气体样品引入电离区 ， 通过电 ３１基础 级 到计 算 机 级数 据 传 输程 序 设计 ：Ｏ吨转 炉数 据 传输 子撞击， ． ５ 电离原子和分子 以形成带正电荷 的离子。经过固定 电势的 的 控制 程 序 通 过 使 用 西 门子 公 司 专 用 的 编程 软 件 Ｓ Ｅ ７ Ｔ Ｐ ，并 采 用 加速 电场 ， 有 相 同初始 功 能 的离 子 被抛 出 。按照 离 子 质荷 比的 不 具 Ｌ Ｄ、Ｓ 、Ｔ Ａ Ｃ Ｆ ＳＬ三种 灵 活 的方 式 编制 而 成 。整 套 控 制 程序 采 用 模 块 同 ， 无 场 的漂 移空 间离 子 得 以分 开 。离 子 的分 离 依靠 离子 在 无 场 在 化， 构化 编 程 方法 ： 制 程 序分 为 若 干控 制 部 分 ， 一部 分 的控 制 漂移 区 的飞 行 时 间与其 质荷 比的相 关性 。 同 时发 射 的条 件下 重 量 结 控 每 在 质 程序 及 数据 分别 编制 在不 同 的 Ｆ Ｆ Ｃ、Ｂ以及 Ｄ Ｂ程 序 块 中 ， 由主 程 轻 的离子 比重量 重 的离 子拥 有 更 高 的速 度 而且 会 先 到达 检 测器 ， 并 序 Ｏ １ 每 次 扫描 周 期 中依 次 调用 来 实 现各 自的控 制 功 能 。把 计 谱仪 会 对 它 所 记 录 的 图谱 记 录进 行 分 析 就能 够 确 定 那 些 混 合 气 体 Ｂ 在 算机编程应用到具体的企业编程 中有利于方便程序查询 ， 各种实际 的 成 分 和 含 量 。 功 能 的增 加 ， 高 了企 业 对于 程 序掌 握 的灵 活性 。 提 此 种 反射 器 的优 点在 于 通 过加 长离 子 飞 行 的 时 间 来 减 少 环 境 ３ 转 炉 动 态 炼 钢 系 统 中的 炉 气 分 析 系 统 主 要 对 生 产 过 程 中 对于 离 子能 量分 散 的影 响 ， 而加 强 了此 种 反 射器 的分 辨率 和 工 作 ． ２ 进 产 生 的转 炉 炉气 进行 数 据分 析 ， 到检测 钢 铁 冶炼 过程 的 目的 。 达 过程 中的灵 敏 程度 。 当离 子从 反 射器 中发 射 出去 时 ， 个 离子 的飞 每 ４ 关键 技术 行速 度 是不 一样 的 ， 速度 的离子 在 飞行 的过 程 中受 到 摩擦 力 的影 高 ４１氧枪 精 确 定位 控 制 ． 响 速度 就会 因此而 减 慢 ， 而 就会 和本 身 速度 很 慢 的离 子 到 达时 间 从 在 使 用转 炉 动态 炼 钢技 术 生产 时 ， 枪定 位 的 精 准程 度 直接 关 相 同 。反射 器校 正 了等 质 量离 子 飞行 的时 间 ， 氧 形成 了离子 柬 。 系 到最 终 的 钢水 温度 和 含碳 量 是 否符 合 生产 的 最 佳标 准 ， 且 也对 而 ４ 静态 控制 模 型 ． ３ 生 产过 程 中的安 全及 机 器 的使用 年 龄 也有 一定 的 影 响 。 以我 们在 所 这 种 模 式 的 主要 功 能是 在 实 际 的 生产 过 程 中根 据 所 需 原 料 的 生 产过 程 中 必须 注意 氧 枪定 位 的重 要 意 义 ， 其硬 件设 备 上 采 用德 种类和具体 的配 比寻找最科学最合理的配 比方 案同时可 以根据具 在 国 Ｔ Ｒ Ｋ增 量 型 编码 器 和 西 门子 Ｆ ４ ０ 速计 数 模 板 配合 ， ＵＣ Ｍ５ 高 以达 体 的配 料 方案 设计 出适应 企 业发 展 的冶炼 方 案 。 种 模 型方 案是 整 此 其精 度 的好 坏 直 接关 系到炼 钢 终 到 氧枪 的精 准定 位 。在 对氧 枪 定位 的过程 中 ， 我们 针 对数 据 的 处理 个 转炉 炼钢 控 制 系统 的 中心 环节 ， 主要 是通 过 点线 结合 的方 式 ，对 于定 位 的 几个 关 键点 重 点 掌握 ， 主 点 钢水 的温度 和 含碳 量 的达 标程 度 。 据 具体 的 建模 方 式可 以分 为 根 统 炼 ０吨转 炉 ， 用经 验型 ， 成 炉气 采 构 要 有 开 闭氧 位 、 位 等 ， 过多 次 （ 少 １ 次 ） 变速 通 至 ０ 的采样 数 据 综 合分 理论 型 、 计 型和 经验 型 。 钢 厂 ５ 析 取 数 据 的平均 值 ， 量地 抵 消加 减 速 度对 钢 绳产 生 的 变形 所 造 成 分 析 终点 控 制静 态模 型 。该 模 型 建立 在 炉气 分 析数 据 的 基础 上 ， 尽 实 Ｏ、 Ｍ 、 、 的误 差 。对 于纵 轴线 上 的枪 位 显 示数 据 ， 采 用 自动 定 量补 偿 和 人 现 终 点控 制 。主要 终 点控 制 的参 数 为 ： Ｃ、 ｎ Ｐ 温度 等 。 则 工 校 准 相结 合 的方 法予 以处 理 ：即 当 氧枪 提升 和 下 降 的过 程 中 ， 在 ４４动 态 控制 模 型 ． 转炉 动态 控 制模 型则 是 对静 态 控制 模 型精 度 的补 偿 。 据 物料 根 编码 器 读 数 的基 础 上 ， 分别 加 或 减 一个 补 偿 量 ， 个 补 偿 量 是 对 氧 这 能量 平 衡 、 学 动 学 、 学热 力 学 等 理论 ， 化 化 以及 炉 气 分 析 结 枪 １０ ０ ０次往返读数与实测枪位误差 的统计处理结果 ，用这一数据 平 衡 、 补偿 ， 氧枪 的工 作 行 程上 ， 以达 Ｎ＋一 Ｃ 的 定位 精 度 ， 全 能 果建立脱 Ｃ速度计算模 型、 在 可 ／２ Ｍ 完 温度变化计算模型 、 其他元素变化计算 够满足枪位指示 的精度要求。 此种定位方法为了更好的提升操作系 模型等 ， 采用增量校验技术和神经 网络技术实现对分析结果延误的 统 的可 靠 性 ， 设 备 上设 置 了校 准 枪位 的按 钮 ， 进 行 计 算 的 过 程 矫正和系统误差 的消除 ， 在 在 提高转炉的终点命 中率。 中 出 现误 差 较 大 时 ， 需要 把氧 枪 下 降 到基 础 的校 准 点 ， 们 可 以 就 我 动态 控 制模 型 主要 构 成包 括 炉气 定 碳 模块 、温 度预 报 模 块 、 喷 通过 手 动 的方 式
自动化炼钢过程控制技术的研究与应用
自动化炼钢过程控制技术的研究与应用摘要：钢铁自动冶炼工艺的控制技术，包含了原材料和辅料的标准配合，以及对生产工序的实时监测和控制，又包含了对钢铁生产工艺、工艺和成品的多方面的监测和控制。
规范化的工艺操作，既能降低生产成本，又能确保成出产品的品质。
因为它是一个自动化的控制系统，因此将电脑技术应用到了具体的控制过程中，从而达到了信息的保存和共享的目的，从而构成了一个良好的生产控制系统，这对于确保产品的品质和提升产品的产量具有很大的帮助。
关键词：自动化；炼钢过程；控制技术；研究；应用引言：自动化炼钢过程控制技术的分析及应用，其实质上是数字技术及自动化技术在现代化工业生产中的技术归纳与科学运用。
所以，这就要求我们更加注重自动冶炼，而在自动冶炼中，我们也要认识到自动冶炼技术的重要性和意义，通过自动冶炼技术，我们可以稳定地提高冶炼效率，减少使用的原材料。
另外，在实际的自动化生产过程中，需要采取多种方法来进行控制，从而最大限度地确保自动化炼钢获得高质量的效果，从而有效地推动我国钢铁行业的发展。
1自动化炼钢过程控制技术的概述自动化炼钢过程控制技术与传统的炼钢技术的区别在于它实现了自动化控制，它把炼钢的全过程纳入到自动化体系之中，并利用计算机系统的接入，来对整个炼钢过程中炼钢技术、炼钢程序等进行的控制和管理，它克服了传统技术的缺点，从而提高了生产效率，降低了人员的投入，从而节省了投资、生产成本自动化炼钢控制技术主要包括三大技术：检测技术、自动化技术、控制系统，通过功能细分，还包括预期目标评估、分析判断、信息处理等具体的技术。
在这些技术之中，检测技术是实现自动炼钢过程控制技术的先决条件，只有对在炼钢过程中所用的测量仪表展开检测，才能发现问题，解决问题，并找出对应的控制解决方法。
2转炉自动化炼钢技术优势2.1炼钢生产效率有效提高随着我国钢铁工业的发展，随着我国钢铁工业对钢铁工业的需求越来越高，钢铁工业对钢铁工业的能源消耗也越来越高，对钢铁工业的发展提出了更高的要求。
转炉炼钢工艺分析
转炉炼钢工艺分析简介转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺。
它采用转炉作为熔炼设备，通过氧化钢水的方式去除杂质，从而获得高纯度的钢水。
工艺流程转炉炼钢的工艺流程一般包括以下几个步骤：1.亚稳态钢水倒入转炉中，同时注入氧气；2.氧气与铁水反应生成氧化物，从而去除杂质；3.在适当的条件下加入渣剂，将浮渣与钢水分离；4.投入合适的合金和调节剂，调节钢水的成分和性质；5.倒出钢水至铸铁机或连铸机中，制成钢材。
工艺优势相对于其他炼钢工艺，转炉炼钢具有以下优势：1.钢水纯度高，化学成分稳定，可以得到各种不同技术要求的钢材；2.工艺流程简单，可自动化控制，生产效率高；3.单次生产能力大，适用于大批量生产。
工艺不足然而，转炉炼钢也存在一些问题，主要包括：1.熔炼过程中，由于氧化反应的过程比较复杂，会产生大量的烟尘和废气污染；2.熔炼后再行铸造需要添加铝、钛等金属，也会对环境造成一定的污染。
工艺改进针对转炉炼钢存在的问题，研究人员进行了多方面的工艺改进研究。
主要包括以下几个方面：1.减少污染：采用高热效应烟气脱硫技术和洗涤重金属离子等方法，减少烟尘、废水排放，改善环境；2.提高产能：对炉况和操作条件进行优化调整，提高单次生产能力；3.提高效益：加入合适的合金和调节剂，调节钢水的成分，生产高附加值、高品质的钢材。
市场应用目前，转炉炼钢工艺已经在全球范围内广泛应用。
根据统计数据，仅中国一国的转炉炼钢产量就占全球的60%以上。
随着技术的不断进步，转炉炼钢工艺在钢铁生产中的地位将更加重要。
结论综上所述，转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺，具有钢水纯度高、生产效率高等诸多优点。
但其存在烟尘、废气污染等问题。
通过改善工艺和技术手段的引入，可以实现减少污染、提高产能和效益的目标。
这一工艺在全球范围内得到广泛应用，将在未来发展中继续发挥重要作用。
炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
其中： Ｌ 升： 提升过程实际枪位 ； Ｌ降： 下降过程实际枪位 ； ｗ： 计数模 板当前计数值 ； Ｎ升： 提升过程补偿量； Ｎ降 ： 下降过程补偿量； Ｍ： 校准 点 初始计数读数； ｓ ： 编码器每周脉冲数； Ｄ ： 提升装置卷扬辊直径 ５ ． ２炉气分析系统 炼 钢厂 四号转 炉动态炼钢 炉气分析 系统分为 三个部 分 ， 即Ｅ ＭＧ模 块、 Ｓ Ｐ Ｓ 模块和图表站。第一个要素是应用到 Ｄ Ｏ Ｓ 下， 关键是开展信息 的探索 活动 。第二 个要素是 建立在 Ｕ Ｎ Ｉ Ｘ下 ， 关键是用语 获取控制 阀的 相关 焦 息。最后一个 是用来获取 气体量 的多少 的 。 转炉动态炼钢系统炉气分析采用俄罗斯 Ｅ ＭＧ － － ２ ０ － １ 型飞行时间质 谱仪 ， 它属于时间质朴仪， 专为记录炼钢转炉或其它冶炼过程所排放气 体的质谱图并同时分析其中多个成分含量而设计。 它是在 零 四年 初的 时候 ， 引入 本厂 的。其 位于超净 化 区域 中 ， 采 用真空 泵将炉 气吸 人尉 义 进行分 析。
科 技 创 新
２ ０ １ ３ 年 第６ 期 Ｉ 科技创 新与 应用
炼钢厂 ５ ０ 吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
赵 志 宇
（ 唐 山国丰钢铁有 限公 司设备部 ， 河北 唐山 ０ ６ ６ ３ ０ ０ ） 摘 要： 文章重点的分析 了莱钢炼钢厂转炉动态炼钢控制 系统， 认真的讲述 了转炉动态炼钢所具有的独特性要素 ， 而且对重要 的
型。
枪位校准按钮 ， 如果失误比较大的话 ， 可将其下降至校准区域 ， 按下校 枪按 钮进行软 手动校枪 ， 这时候 定位体系就 能够 自 行 具有精确性 。 枪 位计 算公 式如下 ：
Ｌ于 卜 ＝ （ ｗ＋ Ｍ ＿ Ｎ升 ） × （ ３ ． １ ４ １ ６ ｘ Ｄ ） ＋ Ｓ Ｌ降＝ （ Ｗ＋ Ｍ＋ Ｎ降 ） × （ ３ ． １ ４ １ ６ ｘ Ｄ ） ÷ Ｓ
PLC技术在转炉炼钢中的应用
PLC技术在转炉炼钢中的应用转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺，它通过将铁水倒入转炉中，通过炉体底部通气进行氧吹炼钢，可有效去除炉膛中的杂质和不良元素，得到高质量的钢材。
然而，传统的转炉炼钢存在一些问题，如操作难度大、能源浪费等。
然而，并随着PLC（可编程逻辑控制器）技术的发展，这些问题得到了有效的解决。
本文将重点阐述PLC技术在转炉炼钢中的应用以及其带来的益处。
一、PLC技术概述PLC是一种电子设备，可以对数字电路进行编程控制，并按照特定的输入信号执行相应的输出动作。
利用PLC技术，我们可以实现对工业过程的自动化控制，提高生产效率和品质。
PLC常用于工业控制系统中，将传感器信号输入PLC，经过处理后再输出给执行器，从而实现自动化过程控制。
二、PLC技术在转炉炼钢中的应用1. 数据采集与处理PLC技术可以用于采集炼钢过程中的各种参数数据，如温度、浓度、压力等。
通过传感器将这些数据输入PLC中，PLC可以实时监测和记录数据，并通过内置的算法对数据进行处理和分析。
这对于钢厂来说非常重要，可以帮助操作人员及时了解炉内情况，做出相应的调整和决策。
2. 控制系统优化传统的转炉炼钢需要操作人员通过控制设备来调整氧气供给、煤气喷射等参数，以达到理想的炼钢效果。
然而，由于操作难度大，往往需要经验丰富的操作人员来操作。
而通过PLC技术，可以实现对转炉炼钢的自动化控制。
PLC可以自动调整氧气供给、煤气喷射等参数，根据实时数据进行智能化控制，提高操作的准确性和稳定性。
3. 故障检测与维修在转炉炼钢过程中，由于环境恶劣和操作复杂，设备故障是难以避免的。
传统的故障检测和维修需要人工巡检和分析，费时费力。
而利用PLC技术，可以实现对设备状态的实时监测和故障检测。
一旦设备发生故障，PLC可以通过传感器信号快速检测并发出报警，及时采取措施进行维修和保护，提高钢铁生产的稳定性和可靠性。
三、PLC技术的优势1. 精确控制PLC技术可以实现对转炉炼钢过程中的各个参数进行精确控制，可以根据需求调整氧气供给、煤气喷射等参数。
转炉熔渣气化脱磷循环炼钢关键技术开发及应用
转炉熔渣气化脱磷循环炼钢关键技术开发及应用转炉熔渣气化脱磷循环炼钢关键技术开发及应用近年来，随着工业化进程的不断发展，钢铁行业作为重要的基础产业之一，对环境保护和资源利用提出了更高的要求。
炼钢过程中的熔渣是一种含有大量磷元素的高温废弃物，若不能有效处理，将对环境造成严重的污染。
为了解决这一问题，转炉熔渣气化脱磷循环炼钢技术应运而生。
本文将深入探讨该技术的关键技术开发及应用。
一、转炉熔渣气化脱磷循环炼钢技术的概念与原理转炉熔渣气化脱磷循环炼钢技术是一种通过将炼钢过程中产生的熔渣进行气化处理，将熔渣中的磷元素转化为磷酸氢盐，并通过回收再利用的方式达到脱磷的目的的一种技术。
该技术主要包括气化反应、循环过程和脱磷回收等关键步骤。
在气化反应阶段，炼钢转炉熔渣经过预处理后注入气化炉中，与高温气体发生反应，产生气体燃料和磷酸氢盐。
这一阶段实质上是一种高温熔融质和气体的化学反应过程，需要掌握适当的气化温度和反应剂的选择。
在循环过程中，磷酸氢盐在炉内高温环境中发生水解反应，释放出磷酸和H2O。
磷酸部分被回收，用于炼钢过程中的脱磷处理，而水分则通过水蒸汽的形式排出。
这一过程实质上是一种有效的循环利用，使得磷元素得到了最大程度的回收再利用。
在脱磷回收阶段，磷酸与转炉熔渣中的磷元素发生反应，形成难溶性的磷酸盐，并通过物理分离的方式进行回收。
脱磷回收的效率与磷酸的浓度、反应时间和反应温度等因素密切相关，要实现高效的脱磷回收，需要综合考虑这些因素的影响。
二、转炉熔渣气化脱磷循环炼钢技术的关键技术开发转炉熔渣气化脱磷循环炼钢技术的关键技术开发主要包括反应器设计、催化剂研发、废气处理以及磷酸盐回收等方面。
反应器设计是该技术的核心环节。
反应器设计需要考虑到温度、压力、反应物料的流动性以及反应过程中产生的废气排放等因素，以确保反应器能够稳定运行，同时兼顾能效和安全性。
催化剂的研发对于反应过程中的效率和选择性具有重要影响。
催化剂的选择应考虑到催化活性、选择性和稳定性等因素，以提高反应速率和产物质量，并减少不良反应的产生。
转炉经济料炼钢技术开发与应用
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转炉自动出钢功能开发与应用
• 114•不锈钢公司在3#100 t 转炉自主研发和实现了转炉自动出钢功能，按照炉渣、钢水及出钢口情况计算出的控制模型，实现转炉倾动、钢车、滑板挡渣和合金下料设备之间的连锁、联动控制，主要进行了钢车激光精确定位控制、倾动角度的安全可靠检测、倾动自动准确控制改造。
在LOMAS 一键炼钢基础上，转炉手动出钢到自动出钢标志着转炉自动化水平的提升，提高了生产效率，消除了人工失误带来的质量和安全隐患。
根据客户需求和市场情况，公司生产节奏加快，钢坯产量及品种钢比例都有较大提升，需要设备提高自动化水平满足当前生产需求。
不锈钢公司3#转炉实现自动化炼钢，但出钢仍需人工手动现场操作，出钢部分自动化控制水平较低，钢水质量受人为干扰较多。
在2018年底考察了莱钢自动出钢系统运行情况，决定自主研发转炉自动出钢系统。
1 生产及设备现状不锈钢公司具有3座100t 转炉，应用烟气分析动态控制技术与自动化炼钢技术；3座100t LF 精炼炉；1座110t RH 精炼炉；3台直弧形1机1流板坯连铸机，年产能力约为300万t 。
3#100t 转炉出钢系统主要由转炉倾动系统、钢车系统、下渣检测和滑板档渣系统、下料系统组成，如图1。
倾动采用了ACS800一主三从变频器控制，设计在主控室、炉前、炉后三地主令控制，共分为8HZ 、12HZ 、20HZ 、30ZH 、80HZ 共5档速度；钢车采用ACS800变频器控制；下渣检测为杭州海城红外图像分析系统，配置了液压滑板档渣系统。
转炉控制采用西门子s7-400PLC系统。
图1 转炉出钢系统组成转炉工艺流程如图2所示，包括装铁、吹炼、出钢过程，其中手动出钢包括了摇炉、钢车同步运行，摇炉工观察转炉内部钢渣情况，多次小幅度手动摇炉，当出钢完毕，下渣检测发出关闭滑板指令，手动反向摇炉回零位，转炉出钢完毕。
图2 转炉工艺过程流程图2 技术研发目标和难点分析转炉自动出钢是否稳定、可靠运行涉及人身安全。
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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。
目前的冶炼控制模型大都加入了回归分析、神经网络学习等自学习及修正功能，使得模型的计算精度不断提高。
3.1.3生产管理系统（L3）
生产管理系统主要用于生产计划的编制及下发，部分企业的L3系统同时也
接收来自L2系统反馈的实时时间流、物料信息等数据，用于其他部门相关核算等。
3.2 转炉自动化炼钢控制常见的智能化检测设备
3.2.1 副枪系统
副枪系统可以实现转炉在垂直状态不间断吹炼的情况下对钢水进行测温取样。
现代炼钢技术主要依靠副枪的测量来实现自动化炼钢的过程检测，为模型的动态
计算提供初始数据（熔池温度及熔池碳含量）。
常见的副枪探头有以下两种：
TSC探头：用于测量冶炼过程钢水温度、定碳、取样。
TSO探头：用于测量冶炼终点钢水温度、氧活度、取样，同时可测量吹炼后
的熔池液位。
图1 TSC探头测量曲线图
图2 TSO探头测量曲线图
2.2.2音频化渣系统
音频化渣系统以音频测渣技术为核心，实际上就是利用计算机和相应的软硬
件收集炉内噪声判断炉内渣液面的情况等，间接判断出炉内化渣的情况好坏，形
成渣况趋势画面给岗位操作以参照、指导。
部分生产厂也将实时音频值接入模型中，用于冶炼中的氧枪枪位调整。
图3 某厂音频化渣系统曲线图
4、转炉自动化炼钢控制的基本工艺流程
首先生产管理系统（L3）将生产计划下发至冶炼控制模型（L2），模型将生
产计划下发至铁水站、废钢站的客户端，铁水、废钢等信息通过客户端上传至模型，模型再次根据钢种的终点目标等信息进行冶炼过程及终点的静态计算并将计
算结果下发至基础自动化系统（L1，通常包括加料控制模式、氧枪控制模式、副
枪控制模式、底吹控制模式等）。
随后基础自动化系统按照冶炼控制模型下发的
模式执行冶炼操作。
在接近终点前自动启动过程检测（大多采用副枪测量），模
型根据实际检测结果启动动态计算，用于实时终点预报，当模型测算达到终点目
标时发出冶炼终止指令，当炉钢水的冶炼阶段完成。
若脱氧合金化也投入全自动模式，则在冶炼过程中系统会自动完成合金种类
的选择及物料准备，在出钢过程中按预设模式自动加入钢包中。
5、实现转炉自动化炼钢控制的难点及相关措施
实现转炉自动化炼钢从理论上讲相对简单，但实际能否持久有效应用，需要
做好以下几个方面。
5.1原辅料管理
（1）强化对废钢的管理。
在进行废钢分类时，需要重点关注各种废钢的成
分及冷却效应。
在具体操作时，废钢必须按照相近的原则进行分类堆放及使用。
在模型的维护上要详尽；在实际使用时需按分类数据进行如实上传数据至模
型中，以利于模型的准确计算。
（2）转炉造渣材料管理。
当前，转炉造渣料主要为冶金石灰、轻烧白云石、矿石等。
在模型的维护上也需要根据实际情况准确的将成分数据维护在系统中，
若出现某种材料的成分出现较大变化时需同步在系统中进行数据更新。
（3）相对稳定的铁水、废钢比例。
相对稳定的铁水废钢比能提高冶炼控制
的稳定性，提高冶炼终点的命中率，也利于模型的自学习。
5.2计量、测量设备的准确性
强化计量、测量系统设备管理。
物料计量系统是否准确、测量系统精度能否
达到要求都将直接影响到自动化炼钢实际输出结果的可靠性和稳定性。
为了提升
其可靠性和稳定性，必须确保计量、测量系统设备在检验有效期内，同时通过周
期性的标定，来更好的提升计量、测量设备的准确性。
5.3减少过程中的人为干预
由于钢铁行业岗位人员基本全为倒班全天候生产，同一座转炉同一岗位人员
并非同一人，这种情况下每个人的判断及操作区别相对较大，若使用自动化炼钢
模式进行生产，冶炼过程人工干预多将会造成模型无法顺利实现较好的自学习效果，将对后续的模型计算产生不利影响，此时就需要通过管理手段来降低人工的
干预频次。
5.4 冶炼控制模型的不断优化
由于生产工艺的不断变化，新物料的使用、炉型的变化等，模型的参数维护
和功能更新需要持续进行，方能实现准确的计算和输出。
结束语
通过模型化、智能化的计算分析，通过自动化的控制技术逐渐替代传统的依
靠人工判断模式的转炉冶炼模式，能有效的提升产品质量，大幅提高生产效率，
降低人工成本及劳动强度；通过管理提升及模型的不断优化，可使自动化炼钢控
制技术更好的服务于企业生产。
参考文献
[1]吕翔.转炉炼钢技术的自动化控制探究[J].科技创新与应用,2018(21):149.
[2]许劲松.转炉炼钢的自动化控制技术研究[J].冶金与材料,2018(2):7.
[3]李国辉.唐钢不锈钢公司转炉炼钢自动化控制系统的研究［J］.电子世界，2017，（7）：152.。