1. 转炉自动化控制技术简述
转炉炼钢的工艺流程依赖于炉内的铁水本身的热能和内部的化学作用,并通过使用废钢、铁水和铁合金等原材料,受到外界热能的作用而进行。对于搅拌的力度、温度和熔融物质的精确控制是至关重要的。由于周围的环境条件相当复杂,烟雾和热能的照射会产生巨大的效果【1】。在此情况下,对技术参数的需求相当严格。由于一些原因,炼钢的流程受到了相当大的干扰,如果未采用转炉炼钢自动化控制技术,就会依赖人力进行许多操作,这种做法具有极高的风险,无法确保生产质量。
图1 转炉控制系统
2. 转炉炼钢自动化控制技术优点
2.1提升炼钢效率
在推动供应链改革的过程中,转炉炼钢自动化控制技术可帮助炼钢工业在减少产量和降低能源消耗的大趋势中,对人员和财务的消耗做出一定节约。这项技术通过使用计算机来控制生产过程,并且可根据生产参数的动态更新来适应性地调整材料,从而使得炼钢的总体效率得到提升,避免了材料浪费。计算机能够计算模型,并且能够实现实时的变更,以此保证所需的原材料被有效地分发,从而极大地提升了冶炼的效益,精简了企业结构。由于采用计算机操作的系统,它减少了劳动力的消耗,使得员工无需在恶劣的生产条件中继续劳作。
2.2提升炼钢质量
自动化控制技术的应用主要依赖于动态调控的转炉气体持续监控系统及副枪的温度监测系统,并且建立在计算模型的基石上,预估了温度和气体到达目标的可能性。在运行这些设备的时候,采取了气体补充的策略,从而避免了钢液由于氧化作用的减少,进一步增强了钢的纯净性及炼钢的品质。利用转炉自动化控制系统,可降低能源的消耗,从而减少企业的制造费用。通过运用计算机系统进行控制,可减少冶炼过程中的各种影响,从而保证钢的品质平稳和统一,使冶炼的品质有所增强。
3. 转炉自动化炼钢技术应用要点
3.1转炉炼钢检测技术要点
主要由副枪检测技术和废气分析技术构成的智能化检测,对于转炉自动化炼钢技术来说至关重要。在执行这个检测流程时,需考虑如转炉液体的高度、钢材的熔化温度等重点因素【2】。所获取的所有信息都会显示在检测设备上,而且,只需借助软件,检测人员便能够对这些信息进行有效的处理,从而实现对炼钢参数进行适当调节。目前主要采取的废气检测方式是炉气定碳法,这个方式主要针对一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气和氧气进行详细的分析。而通过观察炼钢过程中各类废气的排放速率,可评估转炉内的钢液剩余量。这样精确评估结果可为钢铁制造业提供更加可靠的依据。在冶炼钢铁的流程里,采取副枪技术不仅可降低各类材料的消耗,还可对全部的炉子进行有益的防腐处理。
3.2转炉炼钢自动化控制技术要点
在精确执行的过程里,自动化控制包含了人工智能控制以及控制技术两个部分,它们构成了转炉自动化炼钢技术的核心。利用此技术,可对检测出的问题进行智能化的调节,同时也可高效地进行原材料的配置。反馈计算模型以及动态控制模型构成了两个主要的控制技术类型,而且,它们在执行控制的过程中,对于检测的内容存在着显著的不同。这个反馈计算模型的核心目标就是再一次检测动态控制模式的检查范围,其关键任务就是针对模型运算过程中的错误进行修正。相比之下,动态控制模型的主要任务就是确定冷却剂的氧气是否符合真正的操作需求,并且根据获取的检查数据,及时地调节转炉的碳含量和钢液的温度。经过改良的转炉自动化冶炼工艺,其已经趋于完善。冶炼的效能明显增强,同时,在制造流程中的劳动力和资源消耗也会有明显地降低。
4. 双闸自动控制模式及功能完善
4.1控制原理简介
在本次的转炉自动化控制系统的升级与改良过程中,首要的任务是清晰地了解转炉冶炼的全部运作机制。通过全面的控制系统,可对冶炼过程中的各类操作器械与物料实施统一的管控,并实现对其功能的设置,从而可根据预设计划进行协调的操作。尤其在铸造流程中,不同的气态和原料的混合比例会对钢铁的铸造品质产生直接的效果。
4.2优化程序
在冶炼阶段,会产生含有磷和硫的残余物质,这就是所谓的双渣。为了防止它们对冶炼过程造成负面效果,需在冶炼的中期将其排除。至于供氧量须进行精确的管理,并通过相关的数学模型获取吹氧的总量,然后根据预设的氧步进行动态调整。鉴于真实的操作流程,动态提枪命令与副枪氧一步下降枪可能会产生冲突。在程序改良阶段,还需创建二次下枪程序,这是现有的操作系统无法满足的功能。在最新构建的数字模型里,一氧化碳与氧气的浓度被明确地设置了标准。两者的占比不应该同步超出6%或9%,如果超出,可能会导致严重的除尘电场爆炸。当进行二次射击操作时,须借助系统管理,使得氧气的流速保持在预期的一半。当执行双渣操作时,需清楚地理解其独特的环节,需适当地调节双渣时的吸氧量,然后在此操作结束时,把吸氧的流速重新设置为正常水平。
4.3二次开发转炉控制界面
显示转炉控制界面的功能至关重要,并且须根据不同类型的钢材冶炼流程做出调整,以增强图像的详尽性。当运用这个系统时,操作员须密切关注氧气、吹炼的主图像和添加物的图像。鉴于用户的方便,应该在已有的菜单界面中,扩大对控制模式的展示,同时也应该清晰地展示当前和未来的同步的主要操作参数。此外,还应该添加故障告知和自动拔枪的命令,这样做可降低故障发生的风险。
5. 转炉系统程序改造优化
5.1开发转炉人工送样时间及化验时长程序
为了优化炼钢的效果,需增强实验测试与数据传递的速率,以便在最短的周期里完成转炉炼钢以及添加物的微调管理,实现最后的温度与碳的双重精确【3】。所以,需将转炉炼钢的抽样流程适当减少,同时也需筛选出更符合标准的样本进行实验,以增强炉前抽取样本的即时性。
5.2完善转炉倾动联锁条件
在另外的角度来看,能够通过控制加油站的稳定性、设置润滑剂的压力警告以及调整转换器的倾斜状态,来预防在泵与润滑剂的压力异常情况下,炉子会出现震荡,进而维持倾倒系统的稳定。同样地,当两个加油站的泵开始工作,并且出现了故障,能够自动切换到其他的泵,两个泵之间能够进行备份,这样就能够避免微小的问题对正常的生产造成干扰。
结语
综上所述,伴随着中国科技的持续进步,自动化控制技术在钢铁生产领域的运用日益广泛。为了优化钢铁生产的品质,需积极推进智能化的革新和改良,以增强钢铁生产的自动化程度,并积极推进转炉炼钢的自动化控制技术的发展。在进行改革与升级之后,能显著减少转炉自动化系统的问题出现,从而增强自动化系统的稳健性与安全性。此外,自动化的管理方式影响着转炉冶炼的工艺流程,通过优化冶炼流程,能保证钢铁公司的顺利进步。
参考文献
[1] 熊伟.转炉自动化控制系统的优化及改造研究[J].冶金与材料,2020,40(01):44-45.
[2] 颜炳正.转炉自动化控制系统的优化及改造[J].硅谷,2011,(06):172.
江其瑛,杜义亮.转炉自动化控制系统的优化改造[J].山东冶金,2008,(01):79-80.2008.01.029.