转炉炼钢智能控制技术及常见问题探讨

魏建华

（本钢板材股份有限公司炼钢厂，辽宁 本溪 117021）

炼钢产业是我国经济发展中的重要部分，想要保证炼钢产业的长远发展，就必须重视对炼钢质量的控制，提供更加优质的产品。而转炉炼钢智能化控制技术是发展的必然趋势，可以弥补传统炼钢技术的不足，确保炼钢过程中的钢水质量稳定，对废弃物的回收率进行提升，帮助企业获取最大化的生产效益。通过深入分析转炉炼钢智能化控制技术及常见问题，有利于促进转炉炼钢智能化控制技术的有效应用，促进炼钢行业朝着智能化的方向不断发展。由此可见，本文围绕“转炉炼钢智能化控制技术及常见问题”进行分析探讨价值意义显著。

1 转炉炼钢智能化控制技术概述

目前转炉炼钢生产中所采用的原材料包括了铁水、废钢、铁合金、造渣材料等，可以利用铁液的组分间化学反应和自身的物理热进行加热，使其能够在转炉中完成炼钢，整个过程并不需要其他能源进行加热。同时，转炉炼钢的生产环境较为恶劣，很容易受到各种因素的影响，比如原料的添加、温度以及时间等等，导致转炉炼钢的效率及质量受到影响。而转炉炼钢智能化控制技术能够对这些因素进行有效控制，确保转炉炼钢的生产效率及质量，降低资源浪费等问题的发生。与传统技术手段相比，转炉炼钢智能化控制技术需要利用网络通信技术、计算机编程技术等多种技术，方便对转炉炼钢中的变量因素进行有效控制。由于转炉炼钢智能化控制技术能够降低转炉炼钢的资源消耗，提高炼钢效率和炼钢质量，许多企业都开始研发智能化炼钢技术。[1]。

2 转炉炼钢智能化控制技术的优势分析

2.1 有利于提高炼钢质量

在钢铁生产中应用转炉炼钢智能化控制技术，可以有效提高炼钢的质量，借助副枪测温系统、转炉炉气连续分析系统等等，结合计算模型对气体和温度达到终点的概率进行评估。同时，可以借助气体补吹的手段对氧气含量进行控制，防止出现钢水被氧化的情况，从而保证钢材的纯度达到要求，使炼钢质量得以提升。在钢铁生产的时候都是利用计算机系统进行控制，可以降低外部因素、人为干扰造成的影响，确保所有钢材的质量达成一致。目前智能化控制已经开始被广泛应用到钢铁生产中，有利于降低资源消耗，使企业的经济效益得以提升[2]。

2.2 有利于提高炼钢效率

目前我国进入供给侧改革的阶段，要求炼钢行业作出改变，完成降能耗、去产能的改革，而转炉炼钢智能化控制技术能够实现这一目的，促进企业的健康稳定发展。在钢铁生产中应用转炉炼钢智能化控制技术，利用计算机将指令发布出去，根据生产参数的变化对生产过程进行调整，从而在保证炼钢效率及炼钢质量的同时，起到降低资源消耗的目的。同时，通过这一技术能够降低生产人员的工作强度，使其能够将更多的时间投入到其他工作中，促进企业内部的高效运转。通过计算机系统能够对计算模型进行记录，通过动态化的调整提高材料配置的有效性，进一步提高炼钢效率，为企业发展提供更加有力的支持。

3 转炉炼钢智能化控制技术分析

3.1 转炉炼钢检测技术

转炉炼钢智能控制技术需要准确采集转炉生产过程中发生的各种数据进行程序分析，这就要求数据的检测要及时、准确。主要包括废气分析和副枪检测两个部分。从废气分析这一方面来讲，可以对炼钢过程中的废气进行检测，掌握废气的成分和废弃的排放速度，帮助工作人员对转炉中的钢液残留成分情况进行了解，使钢铁生产工作能够做到有据可依。从副枪检测这一方面来讲，可以利用仪表将转炉的碳含量、过程温度等数据展示出来，利用计算机对这些数据进行记录，并进行数据分析，并提供终点停吹时间，实现对炼钢过程的有效控制[3]。就实际的技术应用情况来看，充分发挥废气分析技术和副枪检测技术的优势，既能够保证炼钢质量，也可以降低材料浪费，最大程度提高转炉炼钢的使用效率。

3.2 转炉炼钢生产智能化技术

作为转炉炼钢中的核心部分，转炉炼钢生产智能化技术包括了控制技术和人工智能两个部分。在应用控制技术的时候，涉及到动态控制模型和计算模型的反馈，其中计算模型的反馈必须调整其中存在的误差，以便能够获得准确的人工智能化模型，防止在生产活动中出现过大的误差。在应用人工智能技术的时候，可以利用计算机技术对过程数据进行人工仿真分析，并得出检测结果，将检测结果作为依据，通过控制技术实现对生产过程的智能化调整，从而提高炼钢生产的整体效率。就实际的技术应用情况来看，这一技术已进入快速发展的时期。

4 转炉炼钢智能化控制技术的工艺流程分析

4.1 原料系统

这一系统的主要功能就是对铁水、废钢、铁合金、造渣材料等各种原材料进行准确称量。在完成称量工作之后，根据程序设计，做好配料的动态配比，将原材料的使用比例控制在最佳的范围，从而提高炼钢生产的效益。

4.2 供氧系统

这一系统的主要作用就是利用声呐系统对氧枪的供氧量和位置进行控制，借助计算模型对声呐的信息数据进行收集、计算、反馈，实现对氧枪的动态控制。在供氧系统的运行过程中，可以自由控制氧枪的位置，将声呐的信息数据作为依据，调整特定时期的供氧量，从而保证炼钢过程平稳，达到氧气利用率最佳的状态[4]。

4.3 副枪系统

为适应时代发展的要求，钢铁生产活动中副枪系统的应用越加广泛，可以充分发挥这一系统在智能化方面的优势，对钢液的碳含量和钢液的温度进行检测，使其能够达到标准的要求。一般在应用副枪系统的时候，将副枪的探头插入到钢液，对实时的数据进行采集，利用计算机对这些数据进行记录和储存，之后利用这些数据完成数据模型的建立和调整。

4.4 废气测量系统

废气测量系统的主要作用就是对钢铁生产中的废气进行测量，掌握废气的含量及种类，采取合理的方法进行控制。比如一氧化碳和二氧化碳是钢铁生产中的常见问题，需要利用废气测量系统对废气的浓度进行测定，之后选择具有针对性、合理性的技术手段对其进行处理，降低钢铁生产造成的环境污染[5]。

5 转炉炼钢智能化控制技术的常见问题及其解决对策分析

如前所述，对转炉炼钢智能化控制技术的工艺流程有了较为深入的了解。而从目前来看，转炉炼钢智能化控制技术在实际应用过程中还易出现一些较为明显的的问题。总结起来，具体常见问题及解决对策如下。

5.1 信号传输问题

在炼钢生产活动中应用转炉炼钢智能化控制技术，需要充分考虑到信号传输质量产生的影响，只有保证信号传输质量达到要求，才能够保证整个系统的正常运行。若是在系统的运行过程中出现信号传输问题，势必会造成显示单元的错误显示或不显示等情况，以及执行机构的误动或执行不动等情况，无法保证钢液质量，使得企业面临着较大的损失。一般在信号传输无法正常进行的时候，要求工作人员立即终止智能化控制，及时进行故障分析，处理、恢复，确认网络通信线路的畅通性[6]。

5.2 原材料不稳定问题

在应用转炉炼钢智能化控制技术的时候，经常出现原材料不稳定的问题：废钢种类判断不准确，铁水量计量出现偏差，造渣材料出现质量波动等因素，而这些因素由于发现不及时，会导致程序计算过程出现偏差，最终导致钢水质量出现严重的波动。应用转炉炼钢智能化控制技术，需要准确的反馈铁水、废钢、造渣材料等原材料成分、计量。目前废钢智能分析系统已经开始应用，可最大程度的缓解废钢种类判断不准确的问题；建立原材料信息反馈系统，对成分和质量变化及时反馈，操作工人可将变化情况在后台进行修改，减少由于原材料波动造成的钢水质量影响。

5.3 声呐检测波动问题

在转炉炼钢智能化控制技术应用的时候，需要声呐准确的反馈转炉吹炼过程中的情况，但由于转炉冶炼过程条件恶劣，高温、粉尘、喷溅等恶劣条件常常导致声呐采集系统发生堵塞、烧损的情况，导致声呐系统收集、反馈的数据不准确，失去对氧气的控制意义。这种情况如不能及时发现，会导致吹炼过程失去控制，导致喷溅、成分超差等现象发生，造成成本浪费或质量事故。因此需要对声呐系统进行定期的检查、维护，确保声呐系统稳定运行，采集的数据才能真正去指导氧枪控制。

6 结语

综上所述，转炉炼钢智能化控制技术已经成为炼钢企业发展的重要部分，可以在提高炼钢效率及炼钢质量的同时，降低资源消耗，保护周边的生态环境。为充分发挥转炉炼钢智能化控制技术的作用，需要加强对转炉炼钢智能化控制技术的研究，提高人员综合素质，使其能够熟悉掌握转炉炼钢智能化控制技术，将其合理应用到转炉炼钢生产中，从而提高企业的生产技术水平，进一步促进炼钢企业的健康稳定发展。