炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用

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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

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。

50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用

50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
科技创新与应用 I 0 年8 ( ) 1 月上 22
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

邯钢三炼钢转炉自动控制系统的应用

邯钢三炼钢转炉自动控制系统的应用

维普资讯
《山 西 冶 金 》
・5 1・
DH 十 网 , 要 用 来 监 控 汽 比 系统 、 尘 烟 气 主 除 系统 和 设 备 冷 却 水 系 统 的 过程 参 数 以及 设 备
状 态 ; 台 原 料 监 控 站 , 连 接 到 以太 网 , 一 它 主
摘 要 主 要 介 绍 了邯 钢 三 炼 钢 转 炉 自动 控 制 系统 的 应 用 , 包括 软 硬 件 配 置 、 系统 功 能 、 L P C P C、 L 及 上 位 机 之 间 的 通 讯 , 络 问信 息 的 传 榆 。 网 关 键词 上位机 可 缟 程 控 制 器 se p ia in o tmain Co t o y tm i n e tro r Co v ro fNO. te ln l 3S elP a t
Au o tz to p r me t t ma ia i n De a t n ,Ha d n S e l& Io o p Co a y Hu Qi n a te r n Gr u mp n ng
了更 广 阔 的空 间 。
场 的开 关 量 信 号 和模 拟 量 信 号 , HMI 示 在 显 器 上 显 示 现 场 设 备 的 状 态 以 及 生 产 过 程 数
据 , 供 给 操 作 人 员 使 用 。P C 控 制 层 也 能 提 L 通 过 计 算 机 网络 接 收 HMI的指 令 , 以直 接 控 制现 场设 备 的 运 行 。
I 1 系统 硬件 配 置 .
每 座 转 炉 的 HMI 监
控 层 由五 台 工 业 P 机 组 成 , 用 研 华 工 控 C 采 机: 腾 26P , 奔 6 C U 内存 6 , 示 卡 3 4 4M 显 D, M 显 存 , 4倍 速 光 驱 , 2 3寸 软 驱 , C 3 OM 网 卡 ,74 1 8 KT 卡 , 星 5 m 彩 色 显 示 器 。这 三 4c

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

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。

炼钢厂转炉系统自动化控制

炼钢厂转炉系统自动化控制
Gg u h 三 。y u 至 堡 I niJ i ys
炼钢 厂转炉 系统 自动化控制
周 盛 宏
( 十 三 冶 建 设 集 团 , 南 长沙 4 0 1) 二 湖 10 5 摘 要 : 气 转 炉 冶 炼 周 期 短 、 量 高 、 应 复 杂 , 人 工 控 制 钢 水 终 点 温 度 与 含碳 量 的 命 中 率 低 , 度 差 。完 善 的 自动 化 系 统 能 实 现 对 转 化 氧 产 反 但 精
1 系统构 成
典型 的转 炉 自动化 控制 系 统 由过程 控 制 计算 机 、微 型计 算 机
4 工 艺 流 程
转 炉系 统 自动 化控 制 的设 备配 置有 转 炉本 体 、氧 枪及 供 气 设
和 各 种 自动检 测仪 表 、 电子 称 量装 置等 部 分组 成 。 要分 为供 氧 系 备 、 枪测 试 装 置 、 部供 气 装 置 、 铁 设 备 、 主 副 底 受 废钢 装 料 设 备 、 原 副 统 、 料 系统 、 原 副枪 系统 、 气 回收 系统 、 分分 析 系统 与计 算 机测 料 上料 及投 料 设备 、 化冷 却余 热 回收 设 备 、 收设 备 、 二次 除 尘设 备 以及铁 合 金加 料 设备等 。其 工 艺流 程为 :
2 系 统 功 能
系 统对 氧气 项吹 转 炉进 行生 产全 过 程监 视 、 制及 管 理 , 生 控 对 产 过程 所 有参 数 进行 实 时 监控 、 录 、 记 自动报 表 打 印 , 操 作 人员 使
得 以全 面 了解生 产过 程 的实 时参 数 , 准确 把 握转 炉温 度 与炭 含 量 、
[3 朱 心 雄 . 由 曲线 曲面 造 型 设 计 . 京 : 学 出版 社 ,0 8 2 自 北 科 2 0 1] 吕 希 奎 , 小 平 . 战 0 e G - 3 周 实 p n L三 维 可 视 化 系 统 开 发 与 源 码 精 解 .

炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用

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

智能化控制在钢铁冶炼中的应用

智能化控制在钢铁冶炼中的应用

智能化控制在钢铁冶炼中的应用随着社会的进步和科技的发展,智能化控制越来越多的应用于工业制造中。

钢铁冶炼作为重要的制造产业,也逐渐掌握了智能化控制技术,并取得了良好的效果。

那么智能化控制技术在钢铁冶炼中的应用有哪些呢?一、智能化控制在炼钢中的应用1. 炼钢中的智能化控制技术智能化控制技术在炼钢过程中主要应用于炉料配料系统、炉外预处理系统、炉内自动控制系统、炉外回收系统等方面。

其中,炉料配料系统常采用智能化配料系统,该系统可以根据钢种、生产工艺和炉子的情况进行智能化控制,实现了炼钢生产的自动化和智能化。

2. 智能化控制技术的优势智能化控制技术在炼钢过程中具有控制精确、效率高、稳定性好、自动化程度高等诸多优势。

通过智能化控制技术,可以实现炼钢生产过程的智能化和高效化,大大提高了钢铁冶炼的生产效率和质量水平。

二、智能化控制在炼铁中的应用1. 炼铁中的智能化控制技术智能化控制技术在炼铁过程中主要应用于生铁制备系统、高炉自动控制系统、脱硫脱磷系统等方面。

其中,高炉自动控制系统采用智能化控制技术可以实现高炉自动调控,全面保证了高炉的正常运行和生产效率。

2. 智能化控制技术的优势智能化控制技术在炼铁过程中具有控制精确、效率高、稳定性好、自动化程度高等诸多优势。

通过智能化控制技术,可以实现炼铁生产过程的智能化和高效化,大大提高了钢铁冶炼的生产效率和质量水平。

三、智能化控制技术的未来智能化控制技术的发展前景十分广阔,未来可能应用于更多的制造领域中,包括汽车制造、机械制造、航空制造等。

在钢铁冶炼领域,智能化控制技术也将会在生产工艺、工作环境、设备维护等方面发挥更加重要的作用。

因此,智能化技术的掌握和应用将成为钢铁制造企业提高生产效率和质量水平的关键。

总之,智能化控制技术正在为钢铁冶炼领域带来新的机遇和挑战。

通过持续的技术创新和实践,钢铁制造企业将能够更加高效地进行生产,为现代工业的发展做出更大的贡献。

SiemensPLC在转炉炼钢自动控制系统的应用

SiemensPLC在转炉炼钢自动控制系统的应用
钢工序 生产 工艺示 意 图 。
数据传递 , 又通过 以太网实现计算机与 P C通讯 。 L
3 转炉炼钢 工艺过程
唐钢一钢轧厂采用转炉炼钢 , 转炉炼钢原料为
第 2期
刘明超:i es L 在转炉炼钢 自 S mn PC e 动控制系统的应用
9 3
精 炼
连 铸
图 1 转 炉 炼 钢 3 序 生 产 3 艺 示 葸 图 - -
2 转炉 自动控制 系统简 介
转炉 自 动控制系统由转炉倾动、 氧枪及本体辅 助系统 , 转炉本体仪表系统 , 投料系统 , 汽化冷却 系 统, 上料系统 , 过程控制采用 电气控制、 仪表控制和 计算机 自 动控制三 电一体化实现, 提高了控制的安 全性和可靠性。其中一座转炉的计算机 自动控制系 统 由 1台工 程 师 站 、 5台操 作员 站 、 5台西 门子 S— 7 40可 编程 控制器 组 成 , 过 Pob s 场 总线实 现 0 通 rf u 现 i
4转 自 控 系 主 控 功 料蔷 炉 动 制 统 要 制 能 系
整 个转 炉 系 统 的 自动 控 制 由 P C控 制 程 序 完 L
i炉体表统 要成 转本仪系: 完 主
l转 炉氧枪 系统 、 炉体 系统 的压 力 、 流量 、 度 、 温 液位
进行炉前脱硫等预处理。转炉炼钢以铁水及少量废 钢为原料 , 以石灰 ( 活性石灰 ) 萤石等 为熔 剂。铁 、
水和废钢加入炉后摇直炉体进行吹炼 , 根据冶炼时 向炉内喷吹氧气 、 惰性气体的部位 , 可分为顶吹、 底 吹转炉和顶底复吹转炉。顶吹就是炉顶吹氧 , 底吹
就是 炉底 吹氧 , 底 复吹是 炉顶 吹氧 、 顶 炉底 吹惰性 气
Ke od :L ;uo ai cn o f co :n - m n yW r sP C a t t ot lu t n atj mi m c r n i ia g
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炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
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,而且对重要的工艺开展了全面的叙述。

标签:计算机过程级;炉气分析;动态模型;静态模型
1 概述
最近几年中,电脑掌控冶金活动已经获取了非常显著的成就,现在我国的许多单位都在一定程度上引进了电脑控制体系。

为了提升综合产量,提升品质,扩大种类,减少费用和使用的资源的数量,确保生产活动稳定,在转炉中融入电脑技术,必然成为时代发展的必然要素。

在生产活动中使用动态炼钢活动之后,能够大大的提升品质以及总数,合理的优化活动步骤,对于提升综合效益来讲,意义非常的重大。

所以,在行业中引入50吨转炉进行动态炼钢控制是时代发展到必然性。

2 体系简介
莱钢4#转炉,为无副枪顶吹型式,年设计生产能力为50万吨,早在十年之前的时候就应该开始运行,通过扩容活动,现在它具有非常高的生产力,而且与大方坯连铸机构成了产能匹配的短流程生产线。

该转炉动态炼钢控制系统于2004年01月开始实施,它的运作非常的安稳,可以合乎动态炼钢对信息的规定。

此体系关键进行已实现的生产管控活动。

3 世界以及我国的具体状态分析
要想切实的提升生产总数,具有优秀的品质,同时还能够扩充类型,减少费用和资源的使用量,确保工艺合乎规定,就应该适时的引入电脑控制工艺,它较之于别的工艺意义更加的关键,所以在钢铁领域中,转炉是首先使用计算机控制的机组。

现在,在世界上的很多国家都使用电脑控制体系,我国从上个世纪的中后期逐步的进行该项探索活动,而且也获取了非常显著地成就。

现在,我国的几大钢厂都已经在各个层次上开展了该项活动。

开展生产步骤的电脑管控意义非常的关键。

转炉炼钢为紧凑型生产,所以,引进优秀的电脑控制体系是确保品质以及生产总数得以提升的关键要素,所以,我们选择了静态模型和动态模型。

4 关键特征要素
4.1 基础级到计算机级数据传输程序设计:50吨转炉数据传输的控制程序通过使用西门子公司专用的编程软件STEP7,并采用LAD、CSF、STL三种灵活的方式编制而成。

整套控制程序采用模块化/结构化编程方法:整个程序又可以分成很多的单一要素,所有的要素的程序以及信息都处于各程序块中,并由主程
序OB1在每次扫描周期中依次调用来实现各自的控制功能;除此之外,在所有的步骤中,进行细致的论述。

此类编程措施使得一些查阅和功效的发展等活动变得非常的简便,很好的提升了活动的灵便性以及功效性等特征。

4.2 炉气分析系统通过对转炉炉气进行分析,获取对活动步骤的分析。

4.3 数据传输控制系统中的监控系统,它有非常多的功效特征,比如信息收录,传递以及自行的预警等等的一些要素,正是因为有这些优势特征,所以可以确保活动能够得到精准的记载等。

5 重要工艺
5.1 对于氧枪的精确性分析
一般来讲,在活动过程中,针对氧枪开展的定位活动是否合理,会对很多要素产生影响,比如碳的多少等,而且,对于生产安稳以及设备的使用年限等都有着非常深入的意义。

所以,把氧枪的定位当成是非常关键的要素来处理,硬件上采用德国TURCK增量型编码器和西门子FM450高速计数模板配合,主要负责方位信息的收集。

对于定位信息的分析,一般是按照点线融合的措施来开展的,对于极限位、待吹位、开氧/闭氧位、变速位等需精确定位的关键点,采用10次往返计数值加权平均的方法,以抵消提升加速和下降加速引起的卷扬钢绳弹性形变所造成的定位误差。

对于纵轴线上的枪位显示数据,则采用自动定量补偿和人工校准相结合的方法予以处理:也就是说在设备上升和落下的时候,在编码器读数的基础上,分别加或减一个补偿量,这个补偿量是对氧枪1000次往返读数与实测枪位误差的统计处理结果,用这一数据补偿,在氧枪的工作行程上,可以达到+/-2CM的定位精度,可以有效地合乎枪位的精确性规定。

除此之外,为了提升体系的稳定性,通过MMI设置了枪位校准按钮,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升=(W+M-N升)×(3.1416×D)÷S
L降=(W+M+N降)×(3.1416×D)÷S
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EMG模块、SPS 模块和图表站。

第一个要素是应用到DOS下,关键是开展信息的探索活动。


二个要素是建立在UNIX下,关键是用语获取控制阀的相关信息。

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EMG-20-1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入质谱仪进行分析。

5.3 静态控制模型
它的关键活动是结合物料的性质等寻求最为合理的比例,而且结合已有的原料明确最佳的冶炼措施。

它是电脑终点管控的关键所在,它的精确性会对碳水以及气温等的性能有非常大的影响。

结合建立模型措施的差异,静态控制模型有理论型、统计型和经验型。

炼钢厂50吨转炉,采用经验型,构成炉气分析终点控制静态模型。

它的存在有一个非常关键的前提,即炉气分析信息,进而确保进行终点的管控活动。

5.4 动态控制模型
它是对上一种的精确性的补充。

根据物料平衡、能量平衡、化学动力学、化学热力学等理论,以及炉气分析结果建立脱C速度计算模型、温度变化计算模型、其他元素变化计算模型等,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矫正和系统误差的消除,进而提谁给你命中性特征。

动态控制模型主要由炉气定碳模块、温度预报模块、喷溅预报模块、冷却剂控制模块构成。

其中对于模型有关的自动学习以及适应特征的获取是切实提升其精确性以及运行性的重要要素。

结合方式的差异,其对失误现象的分析措施又可以如下的两种。

数值处理方法:T.Hara[1]将每个预测模型都表示为
y’=F(x)+△a
式中,学习项△a在每炉喷吹结束后及时学习实际数据,并预测下一炉y-F (x)值。

人工智能方法:
它演示了专门人员的思想以及决定活动,能够引入人类经验并提高模型弹性,进而可以有效地应对以往模式中的不利现象。

6 结束语
通过分析,该体系投入运作大约一年的具体功效,我们发现,这个体系的设计非常的优秀,而且控制活动很高超,功效非常全面,运作也很稳定,能够有效的开展好舍不得过程级的管控工作,保证了活动能够顺利的开展,有着非常优秀的的经济性特征。

这个体系有非常优秀的自扩特征以及别的一些优势,在本领域和别的一些有关的领域中非常的值得推广使用。

当开展运作之后,还是有许多的不利现象存在。

比如,体系中的一些装置的控制功效和通讯水平还应该结合具体情况开展全面的维护。

必须结合具体情况,认真地进行修整,切实的将设备的性能完善,尽量确保合乎生产规定,才可以确保体系运作合理优秀,进而确保其可以实现应有的价值和意义,更好的为群众服务。

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