鞍钢转炉AOA动态控制系统开发及应用
炼钢厂转炉合金优化系统的开发及应用
炼钢厂转炉合金优化系统的开发及应用摘要：在炼钢转炉冶炼过程中，需要根据钢种对成分的要求，添加合金对钢水的成分进行调整。
由于合金的种类较多，合金所含的成分复杂，在满足成分的要求下，合金种类存在多种组合。
而不同的合金价格不同，可以从中选择价格低的合金组合，以降低炼钢成本。
在目前邯宝炼钢厂转炉炼钢生产的二级模型中，所使用的合金计算模块，由于不涉及成本计算，所以计算结果只能满足成分方面的要求。
对于成本控制只能凭借人工经验选择合金的种类和使用量，不能满足当前生产对成本的要求。
为解决上述问题，在广泛吸收了理论和现场操作的经验基础上，开发了转炉合金优化系统。
关键词：转炉；合金优化引言：为了能够满足炼钢厂的生产需求，在炼钢转炉冶炼过程中，需要根据钢种要求添加合金以满足成分要求。
目前在生产过程中，合金计算模型中不涉及成本计算，只能凭人工经验选择合金。
通过开发软件系统，实现了合金成本优化，满足了生产要求。
1.模型设计1.1模型的功能（1）自动采集当前炉次、制造命令号、钢种、钢水成分、合金成分、合金价格，免除了操作人员手工录入带来的不便和数据错误。
（2）可以按现场的实际情况修改目标成分，提高钢种命中率。
可以根据当前生产状况，修改合金收得率，使其更加符合实际情况。
（3）可以根据现场情况增减合金种类，以更好地满足生产要求。
（4）实现Delphi7调用matlab中的线性优化模块，以及两者之间的数据传递，计算优化结果准确、合理。
1.2模型的算法在转炉合金化模型的中，需要设计算法，在满足目标条件，即成分要求的情况下，使得使用合金的成本最小。
2.系统设计2.1程序结构如图1所示。
图1.2.2主程序的设计使用Delphi语言开发软件，程序界面友好易操作。
所有的数据输入自动屏蔽非数字字符，避免了数据输入错误。
操作人员要登录系统，首先需要IP授权。
系统管理员在数据库IP授权表中填入需要授权的IP地址以后，操作人员才可登陆系统。
系统的操作界面分为如下几部分：炉座选择面板，可以对三个转炉进行选择；当前炉次信息显示面板，包括炉次号、制造命令号、钢种；吨钢合金成本显示面板；当前炉次合金收得率设置面板；停吹成分显示面板；钢种标准成分显示面板；出钢量设置面板；成分优化结果显示面板；合金成分和价格设置面板；合金加入种类和重量显示面板。
鞍钢260 t转炉自动化炼钢的开发与应用
鞍钢260 t转炉自动化炼钢的开发与应用牛兴明;费鹏;赵雷;王鲁毅;徐国义;贾春辉【摘要】The main functions and technical improvements of these models such as static models, lance models, dynamic models and self-learning models for the automatic steelmaking ACSAS model developed independently by Ansteel were introduced. After the model was put into operation, the percentage of hits for the aim content of carbon in molten steel was increased by 2.5%, the percentage of hits for the aim temperature of molten steel was increased by 10.9% and the percentage of hits for both of them was increased by 11.8% while the cost of flux consumption was reduced by 4.6 yuan RMB. And therefore the percentage of the disqualified troubles caused by the content of phosphorus and carbon which was out of the standard values was reduced by 52%.%介绍了鞍钢自主开发的自动化炼钢模型ACSAS的静态模型、氧枪模型、动态模型、自学习模型的主要功能及技术改进情况。
鞍钢步进式加热炉智能控制系统的开发与应用
高速线材轧机装备技术专业委员会学术年会步进式加热炉智能控制系统的开发与应用任玉辉1张涛1柏庆岩1张东平2王云川2(1.鞍钢股份有限公司线材厂2.鞍山市戴维冶金科技开发有限公司)摘要：本系统采用参数实时跟踪检测，将数值计算、专家系统与智能推理相结合，利用离线数学模型为基础上建立在线实时专家系统主控模型和基于传感器的在线实时最佳燃烧状态、轧制节奏、钢坯开轧温度、待轧、待温、冷热坯料混装、空燃比例、炉膛炉压等辅助状态参数动态优化模型；强大的统计分析功能，使得生产过程更具有追溯性；信息传送自动化与智能控制系统的三位一体应用，实现了信息网络化与管理－技术－控制一体化；采用DNA(Distribute Network Application)的三重结构对在不同加热炉上的应用更具灵活性。
关键字：加热炉模块专家系统1.前言随着现代化轧机向连续、高速、高精度和多品种方向发展，对钢坯加热质量的要求越来越高，从而对加热炉加热工艺及计算机自动控制也提出了更高的要求。
目前，国外高速线材加热炉应用计算机控制已较普遍，但其控制水平多数尚停留在燃烧控制水平上。
应用数学模型进行在线状态估计及计算机优化加热过程控制目前还处在研究阶段。
国内高速线材加热炉模型化及计算机控制的研究起步较晚，虽也取得了很大的进步，但由于加热炉控制规律十分复杂，较完备的数学模型不易建立，现场原燃料、计量仪表的检测精度也难以满足要求。
迄今为止，线材加热炉的控制（常规仪表控制或计算机控制）大都处在燃烧控制，或是半经验的设定值控制阶段。
为解决加热炉工艺稳定并持续优化控制问题，我们开发了加热炉智能加热过程优化控制系统。
通过在鞍钢线材厂一年多的运行，加热品质及降低燃料消耗水平有了很大的提高，产生了很大的市场效益和经济效益。
2.鞍钢线材加热炉特点及生产普遍存在的问题2．1 鞍钢股份线材厂加热炉的特点：（1）采用步进梁底复合式结构。
（2）加热炉有效尺寸24940×13400m m，分三段供热、五段控制。
转炉炼钢动态过程控制仿真软件的开发
针对单一炉次的仿真软件 ， 其主要功能为 ： ① 计算单一炉次冶炼后期应补 吹的氧气量 和
虽然以上介绍的两种仿 真软件 功能不 同， 但其 基本算法都相 同ｒ ， 引 因而本文在以下 的计论 中将 以
１ 问题的提 出
转炉炼钢法起源于 １５ 年的贝塞麦法， ８５ 即酸性 空气底吹转炉炼钢法［］ １ 。它是在底吹转炉中将空气 直接吹入铁水 ， 利用空气中的氧气氧化铁水中铁、 、 硅
针对批量炉吹次的仿真软件 ， 其主要功能为 ： ① 连续计算多炉冶炼后期应 补吹的氧气量 和 冷却剂投入量 ； ② 对转炉冶炼终点成份和温度 的估算值 ； ③ 实现模型精度和命中率的功能 。
和冷却剂量） 以及熔池 成份和温度预报的计算过程动态模 型 系数 的学 习方法进行 了适 当的改进 ， 同时改进 了调整
模型系数专家规则， 转炉动态模型命中率由４． 提高到 ９． ， ５２ １９ 取得了明显的效果。
关键词 ： 转炉炼钢 ； 仿真软件 ； 动态控制 ， 数学模 型
中图分类号 ： ７ ＴＦ １
作者简介 ： （９８ ）男 ， 李江 １６一 ， 博士研究生 ， 高级工程师
维普资讯
２
江 苏 冶 金
第 ３ 卷 ４
量；
为 目标制出钢量 （）＾ ｔ为副枪测定到 ｔ ｔ ； （） 时
刻间投入 的冷却材 ｉ 的量 （）ｈ 为冷却材 ｉ ｔ；； 的单位
含氧量（ ３ｔ。 ｍ ／）
２ １ ２ 升 温过程 ．．
冶炼溶池温度的计算公式是 由经验得出， 温度 变化与氧量变化成线性关系：
Ｔ∽ ＝ ＝ ＝ ＋ ｙ Ｄ ＋ ％ 一￡ （ 一 Ｄ
转炉炼钢自动化控制系统的应用
转炉炼钢自动化控制系统的应用发布时间：2022-11-30T14:00:32.279Z 来源：《工程建设标准化》2022年15期作者：孙发涛[导读] 转炉冶炼原则是将直接氧化生铁中的碳再加上其他有关杂质之后孙发涛新疆天山钢铁巴州有限公司新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县 841300摘要：转炉冶炼原则是将直接氧化生铁中的碳再加上其他有关杂质之后，可以制造得比铁有更高化学和物理性能的钢铁。
钢铁在我国很多地方都有应用，是使用比较广泛的一种材料。
现在是信息技术比较发达的时代，各种汽车在路上跑，各种飞机在天上飞，各种轮船在水里游，现在我们的生活几乎都离不开这些东西。
然而这些交通工具基本都是由钢铁制成的，所以钢铁的冶炼技术必须要得到国家的高度重视。
关键词：转炉炼钢；自动化；控制系统引言氧气转炉炼钢的应用模式在我国为主要的炼钢生产模式，一般包括氧气顶吹、氧气底吹、氧气侧吹和顶底复合吹模式。
炼钢转炉采用顶底复合的转炉冶炼模式，该方法装备简单，成本低,作业率高,一般自动化、智能化和数字化程度较高，国内先进钢厂都应用了模型自动化炼钢系统,取得了较好的效果。
转炉炼钢除尘自动控制系统必须满足国家环保政策的要求。
炼钢自动化过程控制系统基于炼钢冶金物理化学反应原理，以适应并控制炼钢生产的物料平衡、热平衡关系等炼钢生产经济技术指标为目标，完成从废钢、铁水、铁合金、熔剂、辅料等原料进厂到折罐或者混铁炉出铁、脱硫处理、转炉冶炼、转炉加料、转炉出钢、钢水精炼、连续铸造等冶金生产过程的自动控制。
一般炼钢生产自动化系统必须满足质量守恒定律和炉气一熔渣一金属冶金物理化学反应原理。
1转炉炼钢的终点控制技术1.1静态控制静态控制技术需要利用计算机来完成，将他们的数据导入电脑进行分析观察和计算，然后静态模拟建模冶炼过程，然后去添加所需要的材料，如氧气，冷却剂之类的。
将这些东西进行模拟训练，最终得到与要求相符合的数据。
1.2自动控制自动控制终点技术不需要人员去旁边操作，完全利用机器自己独立完成，只需要把任务和信息下达到电脑上，就可以传到到炉子里面进行钢铁的冶炼。
炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
其中： Ｌ 升： 提升过程实际枪位 ； Ｌ降： 下降过程实际枪位 ； ｗ： 计数模 板当前计数值 ； Ｎ升： 提升过程补偿量； Ｎ降 ： 下降过程补偿量； Ｍ： 校准 点 初始计数读数； ｓ ： 编码器每周脉冲数； Ｄ ： 提升装置卷扬辊直径 ５ ． ２炉气分析系统 炼 钢厂 四号转 炉动态炼钢 炉气分析 系统分为 三个部 分 ， 即Ｅ ＭＧ模 块、 Ｓ Ｐ Ｓ 模块和图表站。第一个要素是应用到 Ｄ Ｏ Ｓ 下， 关键是开展信息 的探索 活动 。第二 个要素是 建立在 Ｕ Ｎ Ｉ Ｘ下 ， 关键是用语 获取控制 阀的 相关 焦 息。最后一个 是用来获取 气体量 的多少 的 。 转炉动态炼钢系统炉气分析采用俄罗斯 Ｅ ＭＧ － － ２ ０ － １ 型飞行时间质 谱仪 ， 它属于时间质朴仪， 专为记录炼钢转炉或其它冶炼过程所排放气 体的质谱图并同时分析其中多个成分含量而设计。 它是在 零 四年 初的 时候 ， 引入 本厂 的。其 位于超净 化 区域 中 ， 采 用真空 泵将炉 气吸 人尉 义 进行分 析。
科 技 创 新
２ ０ １ ３ 年 第６ 期 Ｉ 科技创 新与 应用
炼钢厂 ５ ０ 吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
赵 志 宇
（ 唐 山国丰钢铁有 限公 司设备部 ， 河北 唐山 ０ ６ ６ ３ ０ ０ ） 摘 要： 文章重点的分析 了莱钢炼钢厂转炉动态炼钢控制 系统， 认真的讲述 了转炉动态炼钢所具有的独特性要素 ， 而且对重要 的
型。
枪位校准按钮 ， 如果失误比较大的话 ， 可将其下降至校准区域 ， 按下校 枪按 钮进行软 手动校枪 ， 这时候 定位体系就 能够 自 行 具有精确性 。 枪 位计 算公 式如下 ：
Ｌ于 卜 ＝ （ ｗ＋ Ｍ ＿ Ｎ升 ） × （ ３ ． １ ４ １ ６ ｘ Ｄ ） ＋ Ｓ Ｌ降＝ （ Ｗ＋ Ｍ＋ Ｎ降 ） × （ ３ ． １ ４ １ ６ ｘ Ｄ ） ÷ Ｓ
炼钢厂转炉动态炼钢控制系统
炼钢厂转炉动态炼钢控制系统作者：张如刚来源：《科学与财富》2011年第07期[摘要] 炼钢厂转炉动态炼钢控制系统是十分实用的结构，在操控系统中可以协调好厂内炼钢操作的各个步骤，促进企业生产效率的提升。
在计算机网络技术的推动下，先进的炼钢控制系统性能更加优越，在操作过程中需处理好系统内部的每项结构，维持好炼钢作业的顺利运行。
针对这一点，本文主要分析了炼钢厂转炉动态炼钢控制系统的相关问题。
[关键词] 炼钢厂转炉动态控制系统研究利用计算机控制系统对炼钢厂作业进行自动化调控，不仅降低了生产人员的作业难度，也大大优化了生产工艺流程，降低了企业运行的生产成本，有助于炼钢工艺的优化调整。
目前，国外转炉绝大部分实现了计算机网络控制，而国内受到技术条件及经济条件的限制，对动态炼钢控制系统运用较少，这是未来行业研究的重点。
一、转炉动态控制系统的特点早期人工操作模式控制转炉运行有着诸多弊端，不仅设备操作难度大且定位精度不准，容易造成转炉运行线路出现偏移而影响到炼钢效率。
在计算机技术的不断发展下，新型的转炉动态控制系统得到了充分运行，其摆脱了早期人工控制模式的弊端，既可以实现高难度的动态控制，也能降低系统的故障发生率。
转炉动态控制系统的特点表现在：1、高效传输。
人工化控制模式中，操作人员不仅要顾及到转炉的运行状况，还要对设备的数据参数及时记录，整个流程的操作效率相对较低。
而利用计算机连接转炉之后，不仅可以实现静态、动态的有效调控，还能实现数据信息的高效率传输，如：在50吨转炉数据传输的控制程序利用软件控制，数据传输效率大大提升。
2、自动编程。
计算机技术除了控制性能优越外，在自动编程上也有独特的优势，能够利用模块化/结构化编程方式处理数据。
动态转炉控制系统中，控制程序由各个不同的模块功能组成，通过计算机扫描处理后对数据信息分析处理，以保证每项数据都能实现一体化操作控制，使得转炉作业状态能在计算机程序治疗的调控下有序运行。
转炉炼钢自动化控制系统的应用_2
转炉炼钢自动化控制系统的应用发布时间：2022-11-30T14:26:02.224Z 来源：《工程建设标准化》2022年15期作者：张树炎[导读] 转炉炼钢在我国当前有着非常广泛的应用张树炎新疆天山钢铁巴州有限公司新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县 841300摘要：转炉炼钢在我国当前有着非常广泛的应用，随着科技的不断发展，自当年规划控制系统在转炉炼钢领域的应用也越来越多。
为了对其有更深入的了解，本文将重点就转炉炼钢自动化控制系统展开全面的介绍，关键词：转炉炼钢；自动化；控制系统引言：转炉炼钢技术是当前世界范围内应用非常广泛的炼钢技术，在整个生产工艺过程中，必须要对各重要工艺指标和工艺参数有非常精确地控制，才能够保证炼出符合质量要求的钢材，随着科技的不断发展，转炉炼钢等等自动化、智能化水平也在不断提升，从而使炼钢的质量越来越好，环保性和成本性也越来越具有优势[1]。
某钢厂150t转炉炼钢使用了自动化控制系统，本文将结合该转炉的实际情况，对自动化控制系统的应用展开介绍。
1转炉炼钢自动化仪表检测控制自动化控制的基础就是自动化检测，只有对生产工艺的实际情况有准确及时的掌握，才能够通过自动化系统做出有效控制，从而保证良好的生产工艺水平。
转炉炼钢自动化检测，至少要满足以下的一些要求，一方面要具有先进性和科学性，另一方面必须要具备经济性和安全性[2]。
就该150t转炉的自动化检测设备来看，主要有以下一些。
（1）压力检测。
在整个转炉炼钢的生产过程中，压力检测是非常重要的，很多炼钢事故的发生，都是因为压力控制异常所造成的。
主要的压力检测，包括了包括本体、耳轴、炉帽等冷却水的压力检测。
通过自动化检测技术，是整个过程中的压力，处于10-200MPa的范围内，从而最大程度地保障炼钢生产的安全性[3]。
（2）流量检测。
在该转炉的自动控制系统中。
流量检测主要是以电磁流量计来实现的，主要检测同样是本体、耳轴、炉帽等冷却水流量[4]。
自动控制系统在转炉炼钢中的应用
２９ 出钢 阶段
．
当转 炉开 始 出钢， 并且检 测器 检测 到转 炉 己转至 出钢位时 ，控制系统 中生成 “ 出钢开 始 ”信 号 。在 出钢 结 束 ，转 炉 转 回零 位 后 ，控 制系统生成 “出钢结束 ”信号 。
２ ． 的控 制人员能够很 轻 易 地 进 行 现 场 控 制 。控 制 过 程 如 下 所 示 ： 【关键 词】钢铁 产量 工业化
转 炉炼 钢
自动控制 系统
２ １转 炉炼 钢 预 处 理 过程
．
在 全 球经 济危 机后 ，我 国钢铁 行业 的钢 铁 日均产量大幅下 降，钢铁企业 的效益下滑， 甚至有的钢铁企业发生 了严 重的亏损 。我 国在 大量 出口螺纹钢 ，线材等低 技术 含量，低附加 值的产 品，这些产 品对 国外市场 的钢材 市场影 响力较小 。而高 附加值 、高技术含量的热轧， 冷轧薄板产量 却满 足不了国 内市场 。因此我国 钢铁行业必须 改革现 有的转炉炼钢技术，加大 自动控制系统 的运用 ，从而 提高生产能力和产
２ ． ２ 转 炉 添 加 开 始
出钢结 束后 ，现场 的操 作人 员将 转 炉工 作模 式从吹炼 方式调整为维护方式，当溅渣护 炉处 于准备 阶段，那么此 时进行溅渣护炉。根 据 实际情况实现手动或者 自动溅渣护炉 ，在 自 动模 式下由控制系统 自动完成下枪 、开氮气 、 提枪 、关氮 气以及 紧急提枪 等控 制。
品质量 。
转炉炼钢动态控制技术的研究
转炉炼钢动态控制技术的研究发布时间：2022-10-13T11:16:42.873Z 来源：《科学与技术》2022年6月第11期作者：王玉生[导读] 提高钢材产品质量、降低钢材生产成本以获取更高的利润是钢铁企业永恒追求的目标。
王玉生河钢邯钢邯宝炼钢厂河北邯郸 056015摘要：提高钢材产品质量、降低钢材生产成本以获取更高的利润是钢铁企业永恒追求的目标。
钢材生产成本主要受转炉合格钢产量、各物料单耗、转炉吹损率以及良坯量等多种因素的制约。
提高钢材产品质量、降低钢材生产成本需要从原料到产品全流程协同完成，而转炉合格钢产量是协同完成提高产品质量、降低生产成本的前提和基础。
传统转炉冶炼过程主要依靠转炉操作人员的经验判断炉内的反应状态，容易导致因操作人员技能差异以及生产情况复杂造成的钢水质量不稳定，进而影响转炉合格钢产量。
因此，实现转炉炼钢的动态控制对于提高钢材质量、降低钢材生产成本具有重要意义。
关键词：转炉炼钢；动态控制技术；措施 1转炉炼钢终点控制技术应用现状我国在转炉炼钢终点控制技术的应用过程中，主要历经了人工控制、静态控制、动态控制和自动化控制4个阶段，在每种技术的应用过程中，其准确率和炼钢质量都在不断提高。
在人工控制的过程中，工作人员根据已有经验来观察炉火变化，并借助常规的检测手段判定终点，相对而言，原材料较为浪费、准确率较低；在静态控制技术的应用中，主要以静态模型作为基础，根据钢水成分和温度构建模型，并通过计算物料平衡和热平衡、纠正模型数据进行操作，准确率有一定提高，但操作和计算过程较复杂；动态控制技术则是基于静态模型构建动态模型，主要用于炼钢后期动态监控吹炼过程、调整参数，其准确率较高，可达80%及以上，被广泛应用于炼钢生产过程；自动控制技术是基于动态控制之上，通过与计算机相连来控制冶炼过程，其在减少误差的同时极大提高了产品质量，在应用过程中，可以通过动态信息获取及时进行调整、计算、传递，从而达到吹炼目标。
转炉炼钢自动化控制系统的应用_1
转炉炼钢自动化控制系统的应用发布时间：2022-11-30T14:09:40.965Z 来源：《工程建设标准化》2022年15期作者：孙秋根李静杨玉龙[导读] 钢铁在我国很多地方都有应用孙秋根李静杨玉龙新疆天山钢铁巴州有限公司新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县841300摘要：钢铁在我国很多地方都有应用，是使用比较广泛的一种材料。
炼钢转炉采用顶底复合的转炉冶炼模式，该方法装备简单，成本低,作业率高,一般自动化、智能化和数字化程度较高，国内先进钢厂都应用了模型自动化炼钢系统,取得了较好的效果。
转炉炼钢除尘自动控制系统必须满足国家环保政策的要求。
关键词：转炉炼钢；自动化；控制系统引言在钢铁行业生产过程中，若是温度不达标、钢水成分不合格或由于机械设备出现故障降低浇筑质量时，就需要在转炉中重新添加钢水进行吹炼，这便是回余钢。
回余钢与非回余钢在炼钢方面存在明显的区别，分别是转炉内的初始温度、炉渣初始成分以及金属液体的初始碳含量等。
1转炉冶炼概述转炉冶炼原则是将直接氧化生铁中的碳再加上其他有关杂质之后，可以制造得比铁有更高化学和物理性能的钢铁。
即生铁与钢之间的最主要差别，即碳的含量。
如果碳的总质量分数不超过2.1%，就可以产生钢铁。
其次，在生钢铁中，当铁与碳元素生成过饱和的固溶体时，其硬度和强度均会随着铁碳含量的提高而上升，但同时其韧性和可塑性也会降低。
从而，生钢材将具备更加优异的物理、化学和机械性能。
可进行拉深、冲压、热轧等加工过程、以及冲磨、拉深等机械加工方式。
而低合金钢又是转炉炼钢的重点产品，因为它可以产生比传统转炉生产的脱碳速率更快、钢中含气量较少、生钢材的热塑性效果更佳、焊接能力和深冲特性更强等优势，被广泛用来生产低碳软钢丝、热轧和冷轧薄板，以及冷弯型钢和镀锌板。
由此可见，各种硬钢丝结构钢和轴承钢都早已得到了广泛的应用。
虽然在实际冶金过程中制造高碳钢材存在着一些困难，但是它也可以改善生钢材的生产质量。
其重点就是可以降低碳牵引和脱磷，或者如果有辅枪，就需要直接通过辅枪进行操作。
转炉动态炼钢自动控制系统的开发及应用
１ 前
言
转炉 炼钢冶 炼过 程控 制方 式包 括 ： 经验控 制 、 静 态 控制 、 态控制 和全 自动 吹炼控 制 。 动 目前我 国中小 型转炉 中相 当多 的仍 采用 经验 控制 的方 式进 行炼 钢 生产 。 经验 炼钢 ” 差大 ， “ 误 不宜 掌握 ， 控制精 度低 ， 命 中率低 。 因此 ， 目前 较大 容积 的转 炉在 不 同程 度上 均 采 用 自动 控制 。莱芜 钢铁 集 团有 限公 司 （ 简称 莱 钢 ） 银 山前 区 ｇｔ 炉 自动 控 制 系 统 采 用 了较 好 的 配 ｏ转
干法 除尘 Ｐ Ｃ 汽 化冷却 Ｐ Ｃ铁合 金 Ｐ Ｃ循环 水 Ｐ Ｃ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ
置， 具有较高的自动控制水平 。
一
图 １ 自动控 制 系统 计 算机 网 络 配置
块普 通 网卡 。这些模块 网卡均 通过 Ｒ４ 接 头接 到 Ｊ５
２ 自动控制系统 的配置
自动 控制 系统 总体 方案 以 “ 散控 制 、分层 结 集
，
～ ．
Ｍ
笸
、 、
收稿 日期 ：０６ ０ — ５ ２０ — ３ １ 作者简介 ： 王玲 （９ ８ ）女 ， １６ 一 ， 山东济 南人 ， ９ １ ０年毕 业于 山东广播 ９
回馈 （ 下降 ）
电视大学电气工程专业 。现为 莱钢 自动化部工程所工程 师， 主要从 事工业 自动化研究及应用工作 。
～
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控制 局域 网采用 光纤环 网结 构 ， 纤和西 门子 由光 Ｏ Ｍ交换机组成 。 Ｓ 每台 Ｐ Ｃ配置一块西 门子 Ｃ ４ ３ １ Ｌ Ｐ ４—
以太网通讯处理器模块 。每台服务器除配一块普通 网卡外 各 配一块西 门子 Ｃ １ １ Ｐ ６ ３以太 网卡 ， 客户机 配
浅析炼钢厂转炉PLC系统自动控制
浅析炼钢厂转炉PLC系统自动控制作者：张华来源：《数字化用户》2013年第10期【摘要】自动化控制在较大的转炉炼钢中得到广泛应用。
本文介绍了转炉炼钢工艺介绍，基于西门子 PLC 为基础的转炉自动化系统的设计应用，该控制系统稳定可靠、便于操作，为转炉生产创造了良好的经济价值。
【关键词】转炉 PLC 自动控制2010年我国钢产量为 6.27亿吨，居世界第一位，生产这么多的钢，需要大量的能源和原料，在目前钢铁生产成本大幅度上升的压力下，节能降耗、高效高产显得尤为重要。
转炉自动化，工业自动化生产工艺。
典型的氧气转炉自动化系统由过程控制计算机、微型计算机和各种自动检测仪表、电子称量装置等部分组成。
按设备配置和工艺流程分为供氧系统，主、副原料系统，副枪系统，煤气回收系统，成分分析系统和计算机测控系统。
有些大型的转炉自动化系统除了有转炉本身的控制系统外，还包括有铁水预处理系统、钢水脱气处理系统和铸锭控制系统等。
国内外经验表明，采用先进的自动化控制系统是达到上述要求的有效方法。
在转炉炼钢生产过程中，自动化已成为提高产量、保证钢水质量、降低消耗、改善操作和延长炉龄的重要手段，并取得了显著的经济效益。
一、转炉炼钢工艺介绍冶炼散装料通过四条胶带机从低位料仓将转炉炼钢所要加入的配料（石灰石、焦炭等）送到转炉的炉顶料仓；转炉本体是整个转炉系统的核心部分，主要是对转炉吹氧炼钢，吹炼到1700℃时向炉后的钢包出钢水，再向转炉吹氮，溅渣护炉，然后向炉前出渣；钢水倒入钢包后，通过吹氩站时对钢包的钢水顶吹氩或底吹氩（作用是将钢水搅匀，让钢水中炉渣浮在表层，保证连铸浇铸畅通），向钢水中加入合金调节钢水成分；转炉的烟气主要通过两个除尘系统排出：一次除尘系统通过高压风机从转炉烟罩抽风，当转炉吹炼时，烟气不会溢出，而且转炉吹炼的烟气根据煤气成分分析，通过风机房阀组可以选择放散或者回收至煤气柜，二次除尘系统通过高压风机，抽出天车向转炉倒钢水时的烟气：循环水泵房通过泵组向整个炼钢厂供水。
炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用摘要：文章重点的分析了莱钢炼钢厂转炉动态炼钢控制系统，认真的讲述了转炉动态炼钢所具有的独特性要素，而且对重要的工艺开展了全面的叙述。
关键词：计算机过程级；炉气分析；动态模型；静态模型1 概述最近几年中，电脑掌控冶金活动已经获取了非常显著的成就，现在我国的许多单位都在一定程度上引进了电脑控制体系。
为了提升综合产量，提升品质，扩大种类，减少费用和使用的资源的数量，确保生产活动稳定，在转炉中融入电脑技术，必然成为时代发展的必然要素。
在生产活动中使用动态炼钢活动之后，能够大大的提升品质以及总数，合理的优化活动步骤，对于提升综合效益来讲，意义非常的重大。
所以，在行业中引入50吨转炉进行动态炼钢控制是时代发展到必然性。
2 体系简介莱钢4#转炉，为无副枪顶吹型式，年设计生产能力为50万吨，早在十年之前的时候就应该开始运行，通过扩容活动，现在它具有非常高的生产力，而且与大方坯连铸机构成了产能匹配的短流程生产线。
该转炉动态炼钢控制系统于2004年01月开始实施，它的运作非常的安稳，可以合乎动态炼钢对信息的规定。
此体系关键进行已实现的生产管控活动。
3 世界以及我国的具体状态分析要想切实的提升生产总数，具有优秀的品质，同时还能够扩充类型，减少费用和资源的使用量，确保工艺合乎规定，就应该适时的引入电脑控制工艺，它较之于别的工艺意义更加的关键，所以在钢铁领域中，转炉是首先使用计算机控制的机组。
现在，在世界上的很多国家都使用电脑控制体系，我国从上个世纪的中后期逐步的进行该项探索活动，而且也获取了非常显著地成就。
现在，我国的几大钢厂都已经在各个层次上开展了该项活动。
开展生产步骤的电脑管控意义非常的关键。
转炉炼钢为紧凑型生产，所以，引进优秀的电脑控制体系是确保品质以及生产总数得以提升的关键要素，所以，我们选择了静态模型和动态模型。
4 关键特征要素4.1 基础级到计算机级数据传输程序设计：50吨转炉数据传输的控制程序通过使用西门子公司专用的编程软件step7，并采用lad、csf、stl三种灵活的方式编制而成。
浅析转炉动态炼钢控制系统的研制与开发
摘要： 对转 炉炼钢 一次倒 炉的准确 预报有 助 于提 高转 炉终 点控制 能 力、 缩短 冶 炼周 期 、 降低 冶炼成 本 、 高钢 水质量 ， 提 实现转 炉工序 以及全 厂生产 计划 、 度 的标准化 操作 。着重讲 述 了某炼钢 厂转 炉动 态炼钢控 制 系统 ， 细的介 绍 了转 炉动态 炼钢 的特点 、 调 详 特征 ， 其 关键技 术进行 并对
能 连 近年来 ， 计算机过程级控制冶金行业得到 了广泛 的应 用 ， 目前 设计 。 它属 于 过 程质 谱 ， 对 转炉 排 出的 烟 气 进行 实时 、 续 监 控 ， 在 国内的多家钢厂都在不同规模上实现了计算机控 制。 了提高产 从而达到优化工作参数 ， 为 对冶炼工艺和设备进行监控、 管理 ， 完善工 品 的产 量 和 质 量 ， 大 品种 ， 低成 本和 消耗 ， 定 生 产 工 艺 ， 转 艺 过程 的 目的 。 扩 降 稳 在 炉上使用计算机过程 控制 已经成 为必要。生产上 采用动态炼钢 以 通过质谱 仪在 时间刻度上 的图谱 记录和对这些数据 的处理可 后 ， 以 大幅 度 提 高 产 量 、 量 ， 效 的优 化 全 生 产 线 生 产 过 程 ， 可 质 有 对 以确 定 混 合 气体 的成 分 及 百 分 比含 量 。现在 根 据 分 析 的 Ｃ 的含 量 Ｏ 于 迅速 提 高 经济 效 益 起 到立 杆 见 影 的效 果 。 可以来指导转炉 的煤气 回收 ，根据 Ｈ 的含量可以判定氧枪是否漏 ： 水。 １ 系统概 述 该转炉动态炼钢控 制系统于 ２０ ０ ４年 １月开始 实施 ，运行稳定 （） ３ 静态控 制模型 ： 静态控制模型 的主 要任 务是根据 原料的条 正常， 能够 完成 动 态 炼 钢 对数 据 的需 求 。 本 系统 主 要 完 成 实 现 了 的 件寻找最佳 的原料配比 ， 并根据 已知 的配料确定冶炼 的方案。转炉 生产 管 理 ， 包括 生产 作 业状 况 显 示 和 传送 等 ； 对 吹 炼开 始 、 并 吹炼 结 静态控制模型是转炉炼钢计算机终点控制的核 心， 其精度直接影响 束 等 状 态进 行 跟踪 ；能 够 对相 关 的数 据 进 行 采 集 ，并 进 行 存 储 、 记 到终点钢水碳含量与温度 同时命中率的高低 。 依据建立模型方法的 录； 实现 了对主料和辅料的计算及管理 ； 实现 了对废钢 、 生铁 的配 比 不同 ， 静态控 制模型有理论 型、 统计型和经验 型。 炼钢厂 ５ ０吨转炉， 及称量的管理 ： 能够 打 印 各种 报表 和 记 录 够对 转炉 的 作 业 时 间 采用经验型 ， 能 构成炉气分析终点控制静态模型。该模型建立在炉气 进行管理 ； 实现 了与连铸机、 化验室等计算机通讯 。 分析 数据 的基础上 ， 实现终点控制。主要终点控制的参数为 ： 、 、 ０ Ｃ ２ 主要 的特 点 、 特征 Ｍｎ Ｐ 温度 等 。 、、 （ ） 础 级 到 计 算机 级数 据 传 输 程 序 设 计 ：Ｏ吨 转 炉 数 据传 输 １基 ５ （） ４ 动态控 制模 型 ： 转炉动态控制模 型贝是 对静态控制模 型精 的 控 制程 序 通 过 使 用 西 门 子 公 司 专 用 的编 程 软 件 Ｓ Ｅ ７ 并 采 用 度 的补 偿 。根 据 物 料 平衡 、 量 平衡 、 学 动 力 学 、 学热 力 学 等理 ＴＰ， 能 化 化 Ｌ Ｄ、 Ｓ 、Ｔ Ａ Ｃ Ｆ Ｓ Ｌ三 种 灵 活 的方 式 编 制 而成 。 整 套 控 制 程序 采 用模 块 论 ， 以及炉气分析结果建立脱 ｃ速度计算模型 、 温度变化计算模型、 化／ 结构化编程方法。这种编程方法使得程序的查阅、 功能的扩充及 其他元素变化计算模 型等 ， 用增量校验技术和神经网络技术实现对 修 改变得更加容易 ， 大大增 强了程序的灵活性 、 可读性、 实用性和维 分析结果延误 的矫正和系统误差的消除， 提高转炉的终点命中率。 护性。 ２ 炉气分析系统 通过对转炉炉气（ Ｃ 、 Ｏ 、 ：ＯＡ 等 ） （） 如 Ｏ Ｃ ： 、 ２ ｒ 进 Ｎ 动 态控 制模 型主要由炉气定碳模块 、 温度预 报模块 、 喷溅预报 行分析 ， 实现对冶炼进程 的检测。 ３ 数据传输控制系统 中的监控 系 模块 、 （） 冷却剂控制模块构成。 模型的 自学 习、 自适应功能的实现是提 统 ， 有数据录入、 具 显示、 传送 、 自诊断／ 报警、 历史趋势记录等功能 ， 高模 型精度和使用性 的关键。根据具体 方式 的不同， 模型对误差的 为 动 态炼 钢 提供 了正 确 无 误 的数 据 和 对原 始 数据 的记 录 功 能。 处理 方法 大体 又 可 分 为 数值 处理 方法 和 人 工智 能 方 法两 类 。 ３ 关键 技 术 数 值 处 理 方 法 ：．ａａ１将 每 个 预 测 模 型 都 表 示 为 ｖ＝ （ ） ＴＨ ｒ［］ Ｆ ｘ ＋ ｏ （ ） 枪精 确 定 位 控 制 ： 氧 枪 定 位 作 为一 个 重 点技 术 问 题 解 △ ａ １氧 将 决 ， 上 采 用 德 国 ｒ Ｒ Ｋ 增 量 型 编码 器 和 西 门子 Ｆ ４ ０高 速计 硬件 Ｉ Ｃ Ｔ Ｕ Ｍ５ 式中 ， 习项△ａ 学 在每炉喷吹结束后及时学习实际数据 ， 并预测 数模板配合 ， 完成氧枪位置信号 的采集。定位 数据 的处理采用点线 下 一 炉 ｙ Ｆ Ｘ 值 。 － （） 结合 的方法 ， 对于极限位、 待吹位、 开氧／ 闭氧位、 变速位等 需精确定 另外 ， 可采用动态控制模 型和 反馈计 算模型 ， 中反馈模型 还 其 位 的关键 点， 采用 ｌ 次往返计 数值加权平均的方法 ， Ｏ 以抵消提升加 基于炉气分析结果 ， 分析动态模 型的误差趋势 ， 并根据相应 的规则 速 和 下 降加 速 引起 的卷 扬 钢 绳 弹性 形 变所 造 成 的 定位 误 差 。 于纵 确 定反 馈 量 ， 而达 到调 整动 态 模 型 误差 的 目的 。 对 从 轴线上的枪位显示数据 ， 则采用 自动定量补偿和人工校准 相结合 的 人工智能方法： 人工智能方法模拟 了人类专 家的思维与决策过 方法予 以处理 ： 即当氧枪提升和下 降的过程 中， 在编码器读数 的基 程 ， 它可以引进人 类经验并 提高模 型弹性 ， 从而弥补传统控制模型 础上 ， 分别加或减 一个补偿量 ， 这个补偿 量是对氧枪 １０ ０ ０次往返读 的部 分 缺 陷和 不 足 。 数与实测枪位 误差的统计 处理结 果， 用这～数据补偿 ， 氧枪的工 在 据该系统投运近一年来的实际效果看 ， 该动态炼钢控制 系统设 作行程上 ， 可达到＋－ Ｃ 的定位精度 ， ，２ Ｍ 满足枪位指 示的精度要求。 计合理 ��
转炉合金优化控制系统的开发与应用
系统， 该系统使用至今 ， 取得了很好的效果 。
１ 合金优化控制模 型的设计
１ １ 模型 功能 的设计 ．
自动 化 的合 金优化 和控 制模 型除 了应 满足 钢
益提高 ， 传统人工加入合金调整钢水成分 已经
难 以满 足生产 需 要 。 因此 ， 发适 合 于 转炉 冶 炼 开
种成分要求之外 ， 还应达到如下要求 ： （ ）根据合金价格的变化情况计算出成本最 １ 小 的合金 投入量 ； （ ）随时适应合金品种的改变 ； ２ （ ）考 虑添加 合 金对 钢 中 Ｐ Ｓ Ａ、 ３ 、 、 １Ｃ等 元素
发 了转炉合金 优化控 制 系统 ， 能够 自动按 照生产计 划 中某 一熔 炼号 对 应的 钢种 生成相 应 的备 选合金 方案 ， 并根据 成本 、 加入 量 、 杂质元素含 量等 工 艺要 求 筛选方案 。 结合 企业信 息 系统 ， 实
现 了系统运行 的 自动化 。
关 键词 ： 炉 ； 转 合金 化 ； 自动化 炼钢
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｃ ｎ ｅ ｔｒ；ａｌ ｙｎ ｄ ｏ ｖ ｒｅ ｌｏ ｉ ｇ；ａ ｔｍａ ｃ ｓｅ ｌ ｋ ｎ ｕｏ ｔ ｔｅｍａ ｉ ｇ ｉ
转炉合金 化操作 是确 保钢 材 品种 质量 的重要
本文 介绍 了鞍钢 股份有 限公 司第一 炼钢厂 根 据 实际生 产情 况设计并 开发 的转 炉合金 优化控 制
鞍 钢 技 术
２１ ００年第 １ 期
ＡＮＧＡ ＮＧ ＥＣ Ｔ ＨＮＯＬ ＯＧＹ
总第 ３１ ６期
转 炉 合 金优化 控 制 系统 的开发 与应 用
原丽君 ， 田勇， 马勇 ， 王德绪， 张守东 （ 鞍钢股份有限公 司第一炼钢厂 ， 辽宁 鞍 山 １４２ ） １０ １ 摘要： 针对鞍钢股份有限公司第一炼钢厂转炉冶炼合金化操作 的特点和要求， 设计并开
全自动炼钢动态控制模型的理论基础和应用实践
全自动炼钢动态控制模型的理论基础和应用实践刘路长（武汉钢铁股份公司，湖北，武汉，430083）摘要：根据多年来动态模型的应用实践经验，本文详细介绍了动态控制模型的定义、功能、脱碳和升温公式的系统推导，动态分组原则、动态控制模型运行过程中所采用的主要管理和技术措施。
炼钢总厂四分厂（以下简称为四分厂）2007年底投产以来，通过强化和细化动态控制模型的管理，大大提高了动态模型的适应能力，实现了一键炼钢，2010年一键炼钢率平均达到87.21%,最高达到93.12%；C-T双命中情况也稳步提升，2010年下半年C-T双命中率稳定在90%以上，最好达到94.04%。
关键词：全自动炼钢；动态控制模型；一键炼钢；C-T双命中率中图分类号：TF345 文献标识码：B 文章编号：The theoretical basis and practical application of the dynamic control model for full automatic steelmakingLIU Lu-chang(Wuhan Iron and Steel Corp., Wuhan, 430083, China)Abstract：According to the practical experience of applying the dynamic model for many years, the definition, function and the systematic derivation of the decarburization and heating formula, the main grouping principles and the management and technology measures for the dynamic control model are described in details. After the No.4 Steel Plant of WISCO started up in the end of 2007, the adaptability for the dynamic control model has been greatly improved and the function of One-Key-Steelmaking has been realized by strengthening and refining the management of dynamic control model. In 2010, the average One-Key-Steelmaking rate reached 87.21% and the best one was 93.12%, and in the second half year of 2010, the C-T hitting rate were over 90% and the best one reached 94.04%.Key Words: full automatic steelmaking; dynamic control model; One-Key-Steelmaking; C-T hitting rate1前言随着我国现代化炼钢技术的发展，近十年来，全自动炼钢技术在大中型转炉上得到了广泛运用，尤其是在武钢成功自主研发出多项自动炼钢的配套技术，集成了具有国有知识产权的自动炼钢专有技术，并在全国十余家钢厂得到推广和运用，获得良好效果。
50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
杨建波
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2012(000)015
【摘要】随着计算机技术的快速发展，国内许多大中型钢厂都实行了计算机控制生产，计算机过程级控制在冶金行业受到了广泛的好评。
炼钢厂要想适应市场需求的变化，我们把计算机过程控制应用到生产中就可以实现提高产品的质量，开发出更多的产品种类。
自从动态炼钢被应用到生产线上以后，不仅优化了生产技术而且也有效地增加了产品的质量，进而增加了企业的经济效益。
所以把动态炼钢技术应用到50吨转炉上是一种必要的措施。
本文主要根据具体例子对动态炼钢进行较为详细的描述。
【总页数】2页(P78-79)
【作者】杨建波
【作者单位】唐山国丰钢铁有限公司信息化部,河北唐山063300
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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8-888
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
2009 - 3- 12
转炉二级控制模型总体设计图
三级服务器
二级服务器
一级PLC
3 数学模型
⎟⎞ ⎟
⎜
( ) ⎜
+
Wlimestone
w(SiO 2 )limestone
+ w(P2O5 )limestone
( ) wothers SiO2 +P2O5
= ⎜⎝ + Wsphericsheet
w(SiO 2 )sphericsheet + w(P2O5 )sphericsheet Wiron
鞍钢转炉 AOA 动态控制系统开发及应用
万雪峰 王丽娟 李德刚 廖相巍 曹 东 常桂华 康 伟
（鞍钢股份有限公司技术中心，鞍山 114009） 1
摘 要 本文介绍了鞍钢自主开发的转炉 AOA 动态控制系统及其应用效果，应用该系统对转炉吹炼过程及终点进 行控制，得出如下结论：(1) 原料管理是转炉自动化炼钢成败的关键因素之一，不但直接影响操作过程，而且还影 响吹炼终点效果；(2) 在±0.02%允许误差范围内，AOA 终点碳含量 w[C]一拉命中率已经达到 93.0%，补吹率仅为 1.4%；(3) 在±20%允许误差范围内，终点温度 T 一拉命中率达 92.9%；(4) 在±30×10-6 误差范围内，终点磷含量 w[P] 一拉命中率达到 83.1%。 关键词 AOA 炉气分析 转炉吹炼 动态控制
+ ⋅ ⋅ ⋅⎟⎟⎠⎞
(4)
其中用于保护炉衬的轻烧白云石和用于降低成本的大块石灰以及用于化渣的铁皮球、铝矾土等的使用量
经过经验摸索后，结合铁水条件分别确定为比较稳定数据，正常铁水条件下Wdolomite =3.0t，Wlimestone =1.0t，
Wsphericsheet =0.38t、Wbauxite =0.25t，特殊时依此增减。原料条件是制约自动化炼钢的主要因素之一，不但
基础级控制系统，包括氧枪及料仓控制、数据采集、数据通讯、数据库开发等。组建基于质谱仪的炉气 在线分析系统，并与二级过程控制模型衔接，形成闭环控制。
二级控制模型需要接收三级传给的指令，包括铁水罐号、熔炼号、钢种、钢质代码、时间等，模型接收 以上信息后，方可开始新一罐操作。二级模型程序检索三级表，查询本罐铁水信息(铁水重量、铁水温度、 铁水初始成分)，然后模型程序开始计算诸如废钢、耗氧量、石灰、轻烧、铁皮球、改质剂、菱镁矿、稀渣
整个炉气分析在线检测系统由样气采集与处理、气体成分分析、数据通讯三部分组成。其核心设备为质 谱仪。样气由位于炉气管道顶端，重力除尘之前的取样探头采集。为避免管道附近严重的湍流现象的影响， 取样探头尽可能地探入管道中心部分。为适应恶劣的转炉冶炼条件，每个系统装 2 个取样探头和 2 个预处理 过滤装置（1 个工作，1 个反吹清扫）。大量烟尘的存在会对炉气各成分的摩尔百分数构成影响，因此采集的 样气需经样气预处理系统的降温、除尘、除湿、过滤等处理后，再交给分析系统，其分析结果经数据通讯系 统传输给主控室。AOA 就是基于取得的炉气数据进行模型计算及过程控制。
(Technology Center of Ansteel Co., Ltd., Anshan, 114009)
Abstract Converter AOA kinetic control system developed by Ansteel independently and its application effect were described in this article, and blowing process and end could be controlled applying this system and arriving at the following conclusions: (1) Raw material management was crucial to the success of the steelmaking automation in converter, not only the operation process was affected by it, but also the effect of blowing end was affected by it; (2) Within the scope of permissible error ±0.02%, the single-time hit rate of carbon content w[C] at the blowing end could reach 93.0% applying AOA system, the compensating blowing rate was only 1.4%; (3) Within the scope of permissible error ±20℃, the single-time hit rate of temepature T at the blowing end could reach 92.9%; (4) Within the scope of permissible error ±30×10-6, the single-time hit rate of phosphorus content w[P] at the blowing end could reach 83.1%. Key words AOA(Ansteel Off-gas Analysis)， off-gas analysis，BOF blowing， kinetic control
所谓转炉炉气分析技术就是指通过连续检测炉口逸出的炉气成分，并计算脱碳速率、炉气中氧气量和渣 中氧含量等吹炼过程中的相关参数，从而确定钢液碳含量、组元含量、熔池温度和渣的成分，并且调整氧气 和冷却剂用量，以达到转炉冶炼的全程动态控制。国内外相关文献[1~12]已对炉气分析技术原理及各自不同的
万雪峰（1979-），男，博士，工程师，钢铁冶金专业，鞍钢技术中心，电话: 0412-6721011, lisa77947@
铁水条件影响操作过程化渣，而且造渣料的品种、质量也是影响吹炼过程枪位控制的重要因素。
⎟ ⎟ + ⋅ ⋅ ⋅⎟⎠
(3)
鞍钢转炉 AOA 动态控制系统开发及应用
8-889
w others CaO
=
⎜⎜⎝⎛W+ Wdololimmietsetwone(wC(aCOa)Odo)lolmimiteesto+neW+baWuxsitpehweri(csCheaetOw)(bCauaxiOte )sphericsheet Wiron
图 1 转炉炉气形成示意图
2 AOA 系统组成
转炉 AOA 动态控制系统包括转炉气体取样系统、分析系统(质谱仪)、流量计、管路设备、电气仪表、 PLC、计算机设备等。利用炉气流量计对炉气流量进行检测，质谱仪对炉气成分进行分析，所有检测信息通 过数据通讯系统传输至主控室的计算机，经数学模型进行分析计算，再将计算的指令下达到基础级 PLC 执 行。
Develepment and Applying of Converter AOA Kinetic Control System in Ansteel
Wan Xuefeng Wang Lijuan Li Degang Liao Xiangwei Cao Dong Chang Guihua Kang Wei
二级操作人员
投弹
图 2 二级控制模型设计图
3.1 原料模型
3.1.1 废钢模型 根据热量守恒原理，热量收入与热量支出之差即为废钢所吸收的热量，按照铁水条件及吹炼目标值来计
算热量收入和热量支出。热量收入项包括：铁水物理热、元素氧化放热及成渣热、烟尘氧化热、侵蚀炉衬中
碳的氧化热。热量支出项包括：钢水物理热、炉渣物理热、炉尘物理热、炉气物理热、渣中金属铁物理热、
剂用量等，并把计算结果传送给一级 PLC 控制程序，自动加料设为动态模式，即根据料量的多少决定 下料阀门的开闭时间，吹炼全程设定为 5 次加料；模型的过程计算主要有枪位、熔池温度、熔池成分、
脱碳速度等，计算时间点以一级传输的“开/闭氧阀时间”为准，计算步长以质谱仪采集数据为准(3s)。 转炉二级数据库使用 ORCLA10g 建立，数据 ID 为 YLGMX，其中包括 17 张表，分别记录三级传入数
ΔH
scrap latent − heat
为熔化潜热，kJ·kg-1；
T scrap fuse
、
Troom
、
Taim
分别为废钢熔化温度、室温及目标温度，℃。
3.1.2 石灰模型
根据碱度确定石灰的加入量。
( ( )) Wlime
=
R⎜⎜⎝⎛
2.14 w[Si]iron − w[Si]steel + 2.29 w[P]iron − w[P]steel
+ wothers SiO2 +P2O5
w(CaO)lime − Rw(SiO 2 )lime
⎟⎟⎠⎞
−
w others CaO
Wiron
(2)
式中， w[Si]iron 、 w[P]iron 为铁水中 Si 和 P 的质量分数，%； w[Si]steel 、 w[P]steel 为钢液中 Si 和 P 的质量
鞍钢转炉 AOA 动态控制系统开发及应用
8-887
使用情况进行介绍，本文将重点探讨鞍钢转炉炉气分析技术 AOA 的开发和应用。
1 炉气分析原理
在转炉冶炼过程中，从烟道排出的气相产物主要为脱碳反应产生的 CO、CO2 气体（用于造渣的石灰中 的 CaCO3 也会分解少量的 CO2，其量的多少取决于石灰的质量）。脱碳反应生成的 CO 在炉内进行二次燃烧， 部分燃烧生成 CO2，形成主要由 N2、CO、CO2 和 Ar（N2、Ar 主要来源于底吹气体）组成的转炉一次炉气。 当一次炉气上升至炉口与烟罩衔接处，一次炉气中未燃烧的 CO 与从烟罩口吸入部分空气中的 O2 在此进行 炉外二次燃烧，再有部分 CO 燃烧生成 CO2（吹炼的初期和末期 CO 全部燃烧，炉气中的 O2 有剩余），加上 底吹气体、用于氧枪、副枪插口、加料口的氮封，形成含有 CO、CO2、N2、Ar、O2、H2 等混合气体的转炉 最终炉气，最后进入转炉煤气回收净化系统。转炉炉气的形成过程如图 1 所示。