·科技创新
数字技术与应用
运用副枪技术和动态炼钢模型实现自动炼钢
事扬军
(重庆钢铁(集团)有限责任公司
重庆
400080)
【摘要]本文介绍了自动炼钢控制系统的模型、副枪设备及数据分析系统，着重措述了基于两级计算机控制系统运用动态炼钢模型实现自动（计算）炼钢的技术和方法，并结合自动炼钢技术在武钢、首钢迁安炼钢厂的成功运用，闸述了在重钢新区转炉炼钢厂实现自动炼钢的必要性和可行性。
[关键词|自动炼钢[中图分类号ITF7
副枪
1转炉炼钢控制模型
模型
重钢应用
[文献标识码]A
[文章编号]10079416（2010）010037-03
成分和温度，度钢的重量和望度)，通过物
转炉炼钢过程是一个复杂的多相物理化学反应过程，工作环境恶劣、过程复杂，生产过程中难以准确地进行连续测量，因面无法采用常规方法对其过程进行控制。目前，比较成功而又广泛采用的是静态控制模型为主以副枪检测参数为辅动态控制模型相结合的方法，控制冶炼结束时的钢水碳含量和温度，从而得到成分和温度部合格的钢水。
1.1静态模型
静志模型一般是以目标碳含量和目标温度作为控制目标的计算模型，包括主原料计算模型、供氧量模型、合金加入量模型和熔剂加入量模型等。
静态模型首先提供物料平衡条件，根据主原料的实际装炉数据（铁水的重量、
二级过程控制计算机
差上位机
副检PL腔制系统
副枪仪表
万方数据
料平衡和热平衡来计算冶炼期间所加入的副原料和需氧量，以达到冶炼钢种所要求的目标成分和温度，在静态模型的计算过程中也考虑了参考炉次的治炼情况。目前，静态模型包括简单的经验模型及复杂的热化学和冶金平衡模型。前者只能提供一般的指导，大部分的冶炼控制仍需操作人员决定，后者因热化学和冶金平衡面提高了冶炼控制水平。
1.2动态控制模型
在转炉炼钢末期，根据静态模型计算设定值进行冶炼，计算机将降低氧气流量的设定值，同时发出下降副枪进行测温取样的指令。二级计算机系统将接收别枪测量的实际冶炼数据（钢水温度和碳含量等），并据此判定是否能够直接命中冶炼目标。
L2HMI
一太以太两网网
副检数据分析系统
副枪电气
副检机械设备
图1
数帮记录系统
若计算出冶炼终点能够直接命中目标，即静态模型终点命中，则不需选行校正控制，可继续完成冶炼过程，若计算出冶炼终点不能直接命中目标，则动态控制模型将根据副枪的定碳探头测量并计算出动态控制阶段需要的末期吹氧量及冷却剂添加量，同时根据该钢种治炼标准确定冶炼终点目标范围，并依据动态控制阶段的实际吹氮量及冷却剂实际乘加量按步进景（步长）实时预测钢水的碳含量和温度。当预测值进人冶炼终点目标范围内时，向一级计算机控制枪移动的可编程序控制器(PLC)发出提枪停吹指令，一且冶炼停止，动态控制模型将同步停止计算，动怎校正过程完成，
2副枪及复合探头 2.1副枪系统
在冶炼过程中，使用酬抢可在不中断 LIHMI
其它接口
转炉PL腔制系统
数字技术与应用
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