转炉吹氧自动控制在转炉炼钢中的研究和应用

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氧枪在转炉炼钢中的作用

氧枪在转炉炼钢中的作用

氧枪在转炉炼钢中的作用氧枪在转炉炼钢中起着重要的作用。

下面我将从多个角度来回答这个问题。

首先,氧枪是一种用于向转炉中喷吹氧气的装置。

在转炉炼钢过程中,氧枪通过喷吹高压氧气,能够对炉中的熔融金属进行氧化反应,从而实现炉内金属的脱碳、脱硫和除杂等作用。

这是因为氧气在高温下与熔融金属反应,形成氧化物,将其中的杂质元素氧化为气体或氧化物,使其从炉中排出,从而提高钢的纯度和质量。

其次,氧枪还可以通过调节喷吹氧气的速度和角度,控制转炉内的燃烧过程。

喷吹氧气可以增加炉内的氧气含量,促进燃烧反应的进行,提高炉温和燃烧效率。

同时,通过调整氧枪的角度,可以改变氧气与熔融金属的接触方式,进一步影响炉内的氧化反应和燃烧过程,从而实现对钢液的温度、成分和气体含量等参数的控制。

此外,氧枪还可以用于搅拌转炉中的钢液。

喷吹氧气可以产生气泡,并通过气泡的上升和破裂,形成强烈的涡流和搅拌作用,促进钢液的混合和传质,加快炉内反应的进行,提高炼钢效率和均质性。

这对于去除钢液中的气体、夹杂物和非金属夹杂物等有害物质,改善钢的内部结构和性能,具有重要的意义。

最后,氧枪还可以用于调整转炉的气氛。

通过喷吹氧气,可以改变炉内的气氛组成,调节氧气和废气的比例,控制炉内的氧分压和气氛氧化性或还原性。

这对于控制炉内反应的平衡、减少金属的损耗和烧损,以及保护转炉衬里和延长设备寿命等方面都具有重要的作用。

综上所述,氧枪在转炉炼钢中的作用是多方面的。

它可以实现金属的脱碳、脱硫和除杂,控制燃烧过程,搅拌钢液,调整气氛等,从而提高炼钢效率和钢的质量。

转炉炼钢自动化控制

转炉炼钢自动化控制

漫谈转炉炼钢自动化控制中图分类号:tf4摘要:本文属于综述性文章,主要谈了加强自动化转炉炼钢的必要性、转炉炼钢的自动化工艺及实行方法,对从宏观上了解自动化转炉炼钢有一定的积极意义。

关键词:工艺流程、自动化技术、rbf神经网络一、引言我国属于发展中国家,在很多技术上相对落后,这其中就包括钢铁行业。

而钢铁属于国家战略性资源,对一个国家的发展起着重要的制约作用。

我国目前的钢铁企业生产的钢板质量偏低,而成本耗能还偏高,尤其缺乏高质量,低能耗的的精品钢和特种钢两种类型的产品。

因此,我国的钢铁企业必须尽快加大炼钢技术的改造力度,通过现代化的自动控制技术来提高钢铁企业的生产能力和产品质量,以期尽可能适应日益严峻的国际国内炼钢形势的发展,使得我国钢铁企业在竞争激烈的市场环境下,求得生存和发展。

二、转炉炼钢的自动化工艺流程及技术简介自动化转炉炼钢主要是先对炼铁厂提供的铁水进行预处理, 然后再对铁水一定的冶炼加工, 最后形成钢。

转炉冶炼铁水成钢, 主要包含了这样一个过程, 首先进行氧化,去除杂质;然后加入一定的石灰等来制造氧化性的炉渣,在此过程中, 还需要一定的热量来升温,最后,还要加入脱氧剂和合金料来最终生成钢材料。

具体来说,自动化转炉炼钢包含了以下几个方面的基本工艺流程:炼钢原材料,即主要为铁水,外加一些增加剂;合适的装入制度,即炉容比,炉池深度和铁水比例;供养制度, 即供养压力, 强度,枪位和氧枪的喷头等都有考究;造渣制度, 即炉渣要有一定的碱度, 在造渣的过程中,最好应用计算机自动加料的方法把石灰分批次的进入炉中;温度制度,即要确定出钢的温度和冷却剂类型和数量;终点控制与出钢合金化,即要注意采用计算机终点控制技术,来取得炉碳温度的双命中, 此外, 还要进行沉淀脱氧和真空脱氧,并与合金化几乎可以同时进行,最后,在出钢的时候,一定要注意挡渣的工序,否则,将会严重影响炼钢的质量和效果。

三、转炉炼钢的自动化技术简介转炉炼钢自动化技术,一般包含了以下几种: (1)检测技术:传统的转炉炼钢已经很难适应现代社会的生产要求, 尤其是随着检测技术,计算机技术和自动化技术的飞速发展, 转炉炼钢的自动化技术也随之改进。

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

转炉炼钢工艺过程与计算机控制

转炉炼钢工艺过程与计算机控制

转炉炼钢工艺过程与计算机控制引言转炉炼钢是一种常见的钢铁生产工艺,它通过在转炉中进行化学反应,将铁水中的杂质和不需要的元素去除,使得钢的质量得到提高。

近年来,随着计算机技术的发展,计算机控制在转炉炼钢中的应用也越来越广泛。

本文将介绍转炉炼钢的工艺过程以及计算机控制在其中的应用。

转炉炼钢工艺过程转炉炼钢的工艺过程主要分为预处理、吹炼和调温三个阶段。

下面将对每个阶段进行详细介绍。

预处理阶段在转炉炼钢之前,需要对原料进行预处理。

这一阶段的目的是去除原料中的杂质,提高炼钢的效果。

预处理通常包括除尘、除磷、除硫、除碳等过程。

其中,除尘主要是通过氧气吹入炉内,将固体杂质氧化成气体,进而排出炉外;除磷则是通过加入磷矿石或者氧气吹入炉内,使得磷在高温条件下被氧化,形成氧化物从而排出转炉;除硫主要是通过加入石灰、氧气等剂进行反应,将硫氧化为二氧化硫或亚硫酸氢钠等气体,然后再通过炉外排出;除碳则是通过加入氧化钙或氧气吹入炉内,使得碳氧化为一氧化碳或二氧化碳等气体,从而排出炉外。

吹炼阶段在预处理之后,转炉进入吹炼阶段。

吹炼阶段主要是通过将氧气吹入炉内,形成气流,使得熔池中的杂质和不需要的元素得以氧化,并通过气体排出转炉。

吹炼过程中,还需要控制吹氧量、吹氧时间、氧气压力等参数,以达到理想的炼钢效果。

调温阶段经过吹炼阶段,转炉中的熔池温度下降,需要进行调温。

调温阶段主要通过加入合适的合金元素或者调整吹氧量等方式,使得熔池温度达到炼钢要求。

计算机控制在转炉炼钢中的应用计算机控制在转炉炼钢中的应用主要体现在数据采集、数据处理和工艺控制等方面。

数据采集转炉炼钢过程中,需要对各种参数进行实时监测和采集,以便进行后续的数据处理和分析。

计算机控制系统可以通过传感器和数据采集设备,实时采集转炉内的温度、压力、气体成分等关键参数。

数据处理采集到的数据需要进行处理和分析,以便对转炉的运行状态进行监控和评估。

计算机控制系统可以通过算法和模型对采集到的数据进行处理,得出转炉内各种物理和化学参数的变化趋势,以及各种异常情况的预警。

PLC技术在转炉炼钢中的应用

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。

转炉氧枪自动控制系统

转炉氧枪自动控制系统

转炉氧枪自动控制系统【摘要】为满足某大型钢厂150吨转炉控制要求,开发了转炉控制系统,系统主要包括供配电、自动化、网络系统,其中氧枪控制是自动化系统的核心部分。

本文详细介绍了转炉氧枪的自动控制系统的应用,变频器完成氧枪的驱动控制,编码器完成枪位的精度控制,保证了氧枪运行的安全可靠、稳定准确。

【关键词】转炉;氧枪;控制系统1 引言氧枪系统是转炉的关键设备,主要由氧枪、氧枪升降装置、换枪装置三个部分组成,与其相关的还有仪表、阀门、供养管道等。

它的主要功能是将炼钢需要的氧气和氮气输送到转炉中,完成冶炼和溅渣护炉的工作,氧枪控制的优劣直接影响产品质量、炉龄以及设备安全,其中抢位检测是影响氧枪自动控制水平的关键。

某钢厂150吨转炉有2套氧枪设备,各自独立升降,2台横移小车可以互为备用。

2台升降小车分别装在横移换枪小车上,1台处于工作位时,另外1台处于等待为备用。

氧枪升降由交流变频电机驱动,电源经过UPS由变频调速柜供电,保证电源失电时实现紧急提枪,抱闸电机和氧枪控制电源由UPS供电,其它辅助设备均由MCC供电。

2 控制系统组成控制系统由PLC控制单元、大功率变频器(1用1备)、检测装置(机械式主令、两个绝对值编码器组成)。

操作台给定控制信号送至PLC控制单元,经过PLC处理后输出控制信号给变频器,完成氧枪的高低速控制、枪位定位。

PLC部分采用西门子S7 400 系列CPU,PLC采用Profibus现场总线分布式结构。

网络通信系统采用100 Mb/s工业以太网;采用工业级交换机,网络通信协议为TCP/IP;网络线路物理介质为光缆和双绞电缆。

PLC与氧枪传动的连接采用Profibus现场总线分布式结构;各PLC与上位机之间通过Ethernet网络进行实时数据传输;各PLC之间,PLC与HMI之间均通过Ethernet网络进行相互通信。

3 控制方式氧枪分两种控制方式,包括手动控制和自动控制。

手动控制又分吹炼、溅渣和维护三种工作模式。

转炉炼钢生产中氧枪系统的自动控制

转炉炼钢生产中氧枪系统的自动控制

(n e Mog l i inI o t . B o u 04 1 ,N i og o,C i ) Inr noaXn TC .Ld , at , 10 0 e M ngl hn i l a o a
Ab ta t T e l n y tm o t l sa v r mp r n e ik d r g t e c n etrs e kn rc s .t f cs drc y sr c : h a e s s _ e c nr ey i ot tk y l u i o v r t l ig p o e s I a e t i t oi a n n h e e ma el n t n yte s c r y a d e ce c f h rd c o b t lo te motns e u i .B s d o e c mbnn ete r i e o l e ui n f in yo ep o u t n, u s l t l a t o h t i t i a h e e q l y ae n t o iigt oy w t t h h h hh
氧枪 系统控 制包括 氧 枪运行 速度 、 位控 制 、 定 氧 枪动作 联锁 。在 冶 炼过 程 中 , 氧枪 的速度 控 制直 接 影响氧 枪 的定 位 精 度及 氧枪 运 行 的安 全 , 氧枪 定 而 位 的精度对 冶炼 不 同钢种 及冶 炼周期钢 水质 量有重 大 的影 响 。同时 , 氧枪 动 作 复 杂 的联 锁决 定 了冶炼 过程 的安 全。 因此 , 枪 系 统 的控 制 是炼 钢 生 产 中 氧
1 系统 选 型
选用 西 门 子 公 司 最 新 推 出 的 过 程 控 制 系 统 P S , 硬 件 主 控 制 站 采 用 A 46—2 P 远 程 I0 C7其 S1 D, / 采 用 E 2 0 1, 件 开 发 平 台 采 用 西 门 子 公 司 T 0 M[ 软 】

阐述转炉炼钢吹氧流量的检测与控制

阐述转炉炼钢吹氧流量的检测与控制

阐述转炉炼钢吹氧流量的检测与控制
转炉炼钢是一种重要的冶炼工艺,其吹氧过程对于炼钢的质量和效率起着关键的作用。

下面我将阐述转炉炼钢吹氧流量的检测与控制。

吹氧流量的检测主要通过氧气流量计实现。

氧气流量计通常安装在吹氧管道上,能够准确测量氧气的流量。

在炼钢过程中,通过检测吹氧流量,可以及时了解炉内氧气的供应情况,确保吹氧过程的稳定性和合理性。

吹氧流量的控制对于保证炼钢过程的稳定性和炼钢质量至关重要。

通过控制吹氧流量,可以调控炉内氧气的供应量,控制转炉中的氧化反应和燃烧反应,实现炼钢过程中的温度控制和化学反应控制。

吹氧流量的控制一般采用反馈控制方法。

在转炉炼钢过程中,根据炉内温度、氧含量等相关参数的变化情况,通过自动控制系统对吹氧流量进行调整。

通过实时监测和反馈控制,使吹氧流量能够根据炼钢过程的需要进行调节,实现炼钢过程的稳定和优化控制。

总结起来,转炉炼钢吹氧流量的检测与控制是炼钢过程中的重要一环。

通过准确检测和合理控制吹氧流量,能够实现炼钢过程中的温度控制和化学反应控制,保证炼钢的质量和效率。

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l氧 气 总 管 压 力 ;一 气调 节 阀 前 手 阀 ;- 气 压 力调 节 阀 ; 一 2氧 3氧
4氧 气 压 力 调 节 阀后 压 力 ;一 气 流 量 调 节 阀 ;一 气 流 量 调 一 5氧 6氧
2 转 炉 吹 氧 自动 控 制 系统 具 体 实 施 方 式
以 A氧 枪 在 工 作 位 为 例 说 明 , 冶 炼 过 程 中 , 在 当 A氧枪支 路 切 断 阀 l 开 时 计 时 器 开 始 计 时 , 0打
2 氧气 流量 调节 阀后 手 阀 6 A氧 枪 支路 手 阀 9, , , B 氧 枪支 路手 阀 1 , 打 开状 态 , 3是 氧气 调 节 阀旁 通 手
阀1 2是关 闭 状态 。 当 A氧枪 降 到开 氧点 以下后 , B
Байду номын сангаас
氧 枪支 路切 断 阀 l 持 关 闭状 态 , 4维 打开 A 氧枪 支 路 切断 阀 1 , 过调节 氧气 压 力 调节 阀 3的开 度 和 0通 氧 气流量 调节 阀 5的开 度使供 氧气 流量 符合转 炉炼
钢 的工 艺要求 。
1 2 符 号说 明 .
制方 式不但 能 够提 高钢水 质量 而且 可 以缩短 冶炼 时 间 , 而提 高生 产 效 率 。 随着 银 山 型钢 炼 钢 厂 转 炉 进
二级 系统 的引 入 , 炉炼 钢 自动化 程度 的提 高 , 来 转 越 越需 要一种 适应 性 强 、 定 性 高 、 应 时 间 短 、 态 稳 响 稳
制 器的特 点 , 计 了一种 复合模 糊控 制 器 , 用 于 莱钢 10 t 炉吹 氧控 制 , 高 了控 制 精度 。 设 应 2 转 提
特 别是 采 用干 法除 尘工 艺时 , 能够 防止 因为 开吹 时氧 气 压 力不 稳 定造 成 的 点 火失 败 和静 电除
尘 器 “ 爆 ” 泄 。
根据 计 时器 的计 时 间 和 由 副枪 P C通 讯 得 到 副 枪 L
节 阀后 手 阀 ;一 气 流 量 调 节 阀 后 压 力 ;- 气 流 量 ;- 氧 7氧 8氧 9A 枪 支路 手 阀 ;0A 氧 枪 支 路 切 断 阀 ; 1A 氧 枪 支路 氧 气 压 1. l一
力 : . 气调 节 阀 旁 通 手 阀 ;3B氧 枪 支 路 手 阀 ;4B 氧 枪 1 氧 2 1. 1一 支路 切 断 阀 ; 一 枪 支路 氧 气 压 力 1 B氧 5
误差 小 的转炉 吹氧 自动控 制 的方法 。
符 号说 明 : 写 字母 为常 量 , 写 字母 为 变 量 。 大 小 k 为压力 调节 阀 开度 , 为 流量 调 节 阀 开度 , 为 k P
1 转 炉 吹 氧 自动 控 制 系统 概 述
1 1 控制对 象 . 银 山型钢炼 钢厂 10 t 炉 吹氧 管 路 设 备 如 图 2 转
间段 , 每个 阶段根据 氧气 总管压力 1 同分 为 <08 不 .
莱钢 科技
21 0 1年 8月
转 炉 吹 氧 自动 控 制 在 转 炉 炼 钢 中 的研 究 和 应 用
王 永 刚 ,董 跃 华 , 炳 正 颜 (自动 化部 )

要 : 对 氧 气总 管压 力 波动 大 ,I 针 PD调 节存 在 超调 的 不足 , 合模 糊 控 制 器和传 统 PD控 综 I
第 4期 ( 总第 14期 ) 5
的开度 k 调 节 氧 气 流 量 调节 阀后 压 力 7 来 。使 之 符 合 图 3 示 的压力变 化 曲线 。 所 对 于氧气压 力调节 阀 3进行 分阶段 调节 。转炉 炼 钢开 吹阶段建立 的静态 吹氧模 型控制 程序 。把 开
吹阶段分 为开 氧 0~1 、0—2 、0—3 、0~ 08 1 0s 2 0 s3 5 、0~ 0s6 7 、0— 089 0S5 6 、0— 0s7 9 、0~10s 时 2 /个
节 阀后压 力设 定值 ( 根据 工艺需 要 人 工设 定 ) Fo ,s 为
流 量设定 值 ( 由二 级计 算 到 得 到并 通讯 到转 炉 顶 吹 P C, 不 同阶段 或各 个 阶段 的不 同 时 间段 可 以变 L 在
化, 但针 对某个 特定 的 时刻为 常量 , 固看作 常量 ) 。
阶段 。在 不 同 阶 段 对 吹 氧 流 量 采 用 不 同的 控 制 方 式, 设定 不 同的条件 , 到吹 氧流量 控制稳 定快 速 的 达 效果 。具 体过 程见 图 2 。
技术与仪器专业。助理工程师 , 事 自动化控制工作 。 从
4 9
王永 刚 . : 炉吹氧 自动控 制在转炉 炼钢 中的研 究和应用 等 转
关键词 : 炉炼钢 自动控 制 转
P D 模 型 I
0 前 言
转炉 炼钢 的基本 手段 是通 过 氧枪 向炉 内吹氧 使 铁水 产生 化学 反应 , 吹 氧 气 流 量 和压 力 的变 化 直 顶 接影 响钢 水化 学反 应 剧 烈 程度 , 因此 优 良的吹 氧 控
说明 , 在转炉 正 常生产 的情况 下 , 氧气调 节 阀前手 阀
1所 示 。
压 力调节 阀后 压 力 数 值 , 为 供 氧 流 量 顺 时 数 值 ; f K 为 s 段 结 束 s 1阶 2开 始 时 压 力 调 节 阀 的 开 度 ,
K 为 S 段 结 束 s 2阶 3开 始 时 压 力 调 节 阀 的 开 度 , K 为S 2阶段压 力调 节 阀的最 大开 度 , P为压 力调
测量 信号把 转 炉吹 氧过程 依次 分为 s l开吹 阶段 、2 s
主 吹阶段 、3副枪 测 量 阶段 、 4二 次 吹炼 阶段 四个 S s
图 l 转炉吹氧控制管路设备结构
A、 B氧枪 互为备 用枪 , A氧枪 在工 作 位 为例 以
作者 简 介 : 永 刚 ( 9 2一) 男 ,0 2年 毕 业 于 内蒙 古 科 技 大 学 测 控 王 18 , 20
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