炼钢厂转炉系统自动化控制

炼钢厂转炉系统自动化控制作者：张红波 郝成 来源：科技资讯 2013年第2期张红波O1郝成02(1河北联合大学 河北唐山 063009；2唐山中厚板材有限公司 河北唐山 063000。)摘要：目前，转炉炼钢所采用的自动控制系统，满足了氧气转炉的冶炼生产、生产与信息 管理、新技术的开发需要，创造的巨大的经济效益，具有广阔的推广价值。本文通过对自动化 控制系统作简单介绍，并对其工艺和带来的效果进行分析，为炼钢厂转炉系统自动化控制的了 解提供参考。关键词：炼钢厂转炉系统；自动化中图分类号：TP273文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2013)01 (b) -0000-001炼钢厂转炉的工艺和系统功能1.1转炉炼钢的工艺目前，在不同的程度上对容积比较大的转炉炼钢所采用的均为自动控制。本文将对自动化 控制系统作简单介绍，包括转炉本体、散装料、一次除尘(oG法)、吹氩站、循环的水泵房、炉 后铁合金、二次除尘、混铁炉的除尘、三万气柜、VD炉水的处理等。冶炼散装料主要是通过四条胶带机由低位料仓将转炉炼钢需要加入的配料送到转炉炉顶料 仓；转炉本体作为整个系统核心的部分，进行转炉吹氧炼钢，到1700C时从炉后钢包流出钢水, 然后向转炉吹氮，经过溅渣护炉，向炉前出渣；把钢水倒入钢包之后，加入合金调节钢水成分； 转炉烟气通过两个除尘的系统排出：一次除尘系统是通过高压的风机从转炉烟罩抽风，二次除 尘系统是通过高压的风机，抽出天车从转炉倒入钢水的烟气。1.2转炉系统功能系统对于生产全过程的情况进行监视，控制和管理的过程，这一点相较于过去的传统生产 而言，更加精确的将生产过程中的数据进行了定位，检测，能够让操作人员对于生产过程中的 实时参数更加的了解，这样转炉的运用就能够更加的高效和安全。典型的转炉自动化控制系统的主要组成部分分为过程控制计算机，微型计算机和各种自动 检测仪和电子称量装置等各个部分，这些部分共同组成了转炉的自动化系统，而且辅助系统还 分为了供氧系统，原料系统和煤气回收系统等，这些都由计算机测控系统来检测。计算机测控在本次研究中，采用的是PLC系列的产品，选择CPU是系列中较为高性能的 53414CPU型号，现场总线采用的是CRP系列产品，编程软件使用施奈德的产品Concept2.6。系 统自动化的过程主要设置三个级别来进行控制，首先是生产管理级别，然后是过程控制级别， 最后是基础自动化级别，这些级别都是利用本次研究中的基础自动化控制级来进行编程的，这 些自动化控制系统可以对炼钢厂转炉的数据进行采集，然后对于数据进行顺序的控制，监控的 操作和通讯的各种过程控制，这些过程控制构成部分主要是由服务器，交换机和工作站等部分， 这个系统自动化控制的试验数据主要是能够存储并且用于研究，所以系统自动化控制的价值还 是非常重要的，实现了对于炼钢整个郭晨的参数科学化跟踪，能够对于数据进行分析和管理， 整个系统的操作站是西门子的工业型号 Win2000+SP3 操作系统，性能卓越，能够通过以太网卡 双绞线与工业以太网相接。2炼钢厂转炉系统自动化的工艺和效果2.1炼钢厂转炉系统自动化的工艺炼钢厂转炉系统的自动化控制中主要包含的设备和装置有以下一些，比如最为重要的是转 炉的本体，氧气抢和供气的设备，底部的供气装置，接受钢材采用的设备，废钢的装料设备， 以及气话冷却的余热回收设备，还有一些煤气除尘的设备和二次除尘的设备等，转炉系统自动 化的工艺流程比较复杂，基本有以下几个部分：首先要将转炉的供氧系统进行装置和控制，这种供氧系统的作用主要是就是转炉吹氧量和 氧气抢位置的控制，对其进行参数设置后能够控制好氧气抢和钢水液面之间的距离。然后要对主料和辅料的原料系统进行设定，这两种系统主要是为了炼钢所需要的原料进行 准确性的称量，这个称量的标准就是用电子秤将铁水和废钢等进行自动的去皮称量，然后再通 过计算机设定的具体参数将主副原料进行对比，然后完成对副原料的称重和自动配料的上料控 制。第三就是对于副枪系统进行设置，所谓富抢系统就是用来检测吹炼过程对钢水的温度和含 碳量的一个过程，一般而言，副枪系统自动给出所需要的探头，然后能够对于探头进行自动安 装，并且能够对于探头的接通情况进行检查，然后自动下枪，把探头插入钢水中，最后由显示 器显示处理后测出的温度与含碳量的信号，并传送到过程计算机。然后是进行煤气的回收，煤气的回收主要组成部分为各种变送器和分析仪，以及微型机， 将那些从管道中出来的废气作为采集的数据和信号，然后通过变送器将这些信号变成电信号， 用来对于煤气的流量进行测量，然后通过红外线的一氧化碳的分析仪和磁氧的分析仪进行各种 含量的测定，通过调节起来对于煤气管道的闸板阀进行测量，这样能够对于炉口的正压进行确 保不出安全问题，防止空气进入以后会影响到正常运行的回收操作，这样就可以正常运行煤气 的回收操作。计算机测控系统是整个工艺流程的核心，计算机的测控系统主要用来控制铁水和废钢准备、 吹炼与钢水的成分调整的冶炼的全过程，在吹炼的终点时，保证钢水的温度与含碳量均能够命 中目标的数值，由静态与动态的控制方式，把检测出来的各种工艺参数都输入计算机；由计算 机进行自动吹炼直至到达终点；把出钢后需要加入钢水铁合金的量进行计算，从而保证成品钢 的成分合格。2.2效果分析传动系统能够节省大量电力，提高了可靠性，在底吹系统进行正常运行后，根据钢种的切 换气体，使钢的质量得到提高。转炉计算机控制系统，实现了对转炉炼钢进行自动的控制，带 来了庞大的经济效益，推广价值相当广阔。3结语炼钢厂转炉的自动化控制能够满足多项氧气转炉冶炼的需要，对于冶炼的生产和信息管理，以及新技术的开发都能够起到很大的作用，从而使人员劳动的强度、能耗与原料的消耗得到降 低，同时提高了炼钢企业的生产自动化生产水平，创造了巨大的经济效益。参考文献1 曲永印.曲丽萍樊生文炼钢自动化系统的研究与实现J.控制工程.2002.2 王社斌.宋秀安.转炉炼钢生产技术M.化学工业出版社.2008.3 张乐金薛峰崔代宝炼钢厂转炉系统自动化控制J.冶金动力.2003 (6).4 谭明祥陶力群 林东马春生 许家彦本钢炼钢厂转炉自动化改造J.钢铁.2004 (10).5 周岁元 潘景炜石中文水钢炼钢厂转炉自动化系统改造J.冶金自动化.2003 (21).