转炉智能炼钢开发及应用

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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1 项目概况
为了提升产品档次及市场竞争力，一炼钢厂从荷兰达涅利康力斯公司全套引进了副枪和二级计算机系统的核心静动态模型，一炼钢的钢种以品种钢为主，对钢水的质量要求很高。

对转炉钢水的碳含量、磷含量、氧含量、氮含量、夹杂物含量、钢水过热度都要求控制在很窄的范围，在前期“一键式”自动化炼钢的基础上进行完善，对系统及外方设计之初很多方面考虑不全面的地方进行攻关，还存在各种难题需要解决，具体如下。

(1)废钢重量自动传输到转炉自动化炼钢系统。

(2)钢包号无法准确地传递到转炉二级系统。

(3)无合适的氧枪操作、投料、底吹控制等模式，动静态控制模式不稳定。

针对系统中存在的各种问题，本项目为解决问题所做的创新性工作如下。

(1)开发完成废钢配比与总重系统开发，自主开发完成废钢配比与总重系统开发，废钢重量跟料斗号绑定，实现废钢重量自动传递给自动化炼钢系统，为动静态模型计算提高了准备的依据。

(2)建立了钢包和铁包系统与自动化炼钢的接口，实现钢包包况和钢包号自动传递到转炉自动化二级系统。

(3)根据现有铁水条件，增加到氧枪操作模式、30种投料模式，形成7种底吹控制模式，针对特殊高磷铁水形成专有
枪位控制模式。

维护动静态模型的稳定性，摸索自主冶炼模式，解决工艺制约环节。

模型静态计算的稳定性和准确性无疑是自动化炼钢的前提条件，静态计算主要给出冶炼过程控制参数的建议值，主要有辅料加入量、耗氧量，建议值的准确性直接决定了冶炼过程的稳定性，因此对于影响模型4个主要平衡计算准确性的因素要首先解决。

其次，由于邯钢铁水温度和Si含量波动大的特点，以及炼钢辅原料种类多，变换频繁，冶炼模式需要适应这些条件的变化，对冶炼模式进行系统设计，完成计算机自动选取冶炼模式的功能。

该项目实施后，使一炼钢120吨转炉自动化炼钢生产稳定，各项指标稳步提升。

主要表现为以下方面。

(1)开发完成废钢配比与总重系统开发，废钢重量跟料斗号绑定，实现废钢重量自动传递给自动化炼钢系统；建立钢包和铁包系统与自动化炼钢的接口实现钢包包况和钢包号自动传递到转炉自动化二级系统。

(2)转炉智能炼钢技术的成功应用，稳定了转炉操作，改善了工作条件，减少了炼钢厂生产不稳定因素，为炼钢厂快速稳定生产提供了保障，并有力的促进了新品种的开发与生产。

该项目实施过程中所做的开创性的创新工作在国内外同类技术中处于先进，当前我国多家钢铁企业正在采用这一技术加快建设自己的节能减排项目，在国家大力实施节能减排的大背景下，该技术必将具有巨大的推广应用价值和良好的社会效益。

DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2017.20.100
转炉智能炼钢开发及应用
叶瑞海
（河钢集团邯钢一炼钢厂 河北邯郸 056015）
摘 要：本文针对邯钢一炼钢厂前期“一键式”自动化炼钢的基础上进行完善，对系统及外方设计之初很多方面考虑不全面的地方，如废钢重量自动传输到转炉自动化炼钢系统、钢包号无法准确地传递到转炉二级系统等进行攻关，最终稳定了转炉操作，改善了工作条件，减少了炼钢厂生产不稳定因素，为炼钢厂快速稳定生产提供了保障并有力地促进了新品种的开发与生产，最大程度上消除了该设备的设备隐患，为公司降本钢后增效目标的实现做出了应有的贡献，取得了良好的经济效益。

关键词：智能炼钢 自动传输 气动 废钢配比中图分类号：TF713
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2017)07(b)-0100-02
图1 废钢自动传输通讯接口图
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基础之上营配数据系统后可实现用户对电力企业认同度与满意度的全面提升，有利于促成电力企业用电服务体系的细化完善。

3.2 全面检测配网状态
借助于GIS地理接线图配网指挥中心，可利用有关配网系统的运行数据来实现对配网运行情况的动态化监测，进而也便能够实现对停电网所存在主要问题的有效改善与及时处理。

同时还可就故障问题的发生位置进行精确判断，一旦电网系统出现故障问题便可在第一时间便对其类型做出判断。

3.3 标准化配网抢修
在标准化配网抢修过程中，GIS营配数据平台可发挥出至关重要的作用价值。

在构建GIS营配数据平台前，若某地区突然出现停电故障，需开展紧急抢修工作，要先通过用户向电力企业进行报告。

但实际情况却是用户对抢修信息了解往往十分有效，所上报的信息也不够齐全，这也就在一定程度上造成了抢修率长期得不到提升。

而在完成了GIS营配数据平台的建设工作后，一旦再次出现此类情况，便可在第一时间发现故障问题。

系统可比用户更快发现并检测停电故障的准确位置，进而便可实现快速化抢修处理。

另外GIS营配数据系统还可向用户实时共享抢修进况以及相关信息。

但需注意的是标准化的配网抢修存在着多个环节，对于管理人员的要求较高，只有确保每一环节的管理工作切实落实到位方可实现对抢修效率的显著提升，最终促成配电抢修标准化目标的全面达成。

3.4 为国家电网GIS设计提供信息依据
将GIS信息集成平台的作用价值予以充分发挥，构建起配电指挥一体化平台体系。

如此以来便可满足相关的骨架电网标准，促成理论与实践的充分结合。

依据有关实践研究表明，GIS信息集成平台设计具备由良好的合理性、稳定性与科学性等优势特性，可实现将科学化的信息依据提供给国家电网。

借助于对GIS信息集成平台的设计工作还能够实现对电网系统图、地理图、单相模型接图的持续改进与优化，进而把更加详实、科学的建议提供给国家电网。

4 结语
长期以来电力企业始终都在寻找关于这一问题的解决方法，由此也促使GI S电力营配数据平台随之产生。

借助于这一平台，电力企业的各个用户间便可开展更加顺畅的交流，同时还可就用户所出现的电力安全故障问题进行快速精准定位，促进电力故障抢修率的全面提升，有效地规避了因抢修不及时而导致的严重后果，实现了对电力企业长久、稳定发展的有力保障。

参考文献
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[2] 李辉.基于标准化的营配数据应用浅析[J].消费电子,2014
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2 实施过程
2.1 完成废钢自动传输系统的开发
开发完成废钢自动传输系统的开发，将废钢重量跟料斗号绑定，实现废钢重量自动传递给自动化炼钢系统。

废钢总重及配比等信息自动上传转炉系统，在现场与操作工进行沟通确认，提高自动化炼钢模型计算的准确性，开发废钢消耗精确自动统计画面，废钢消耗按废钢种类、炉、班、日、周等导出进行开发，具体如图1所示。

2.2 建立钢包和铁包系统与自动化炼钢
建立钢包和铁包系统与自动化炼钢的接口，实现钢包包况和钢包号自动传递到转炉自动化二级系统，实现生产及管理人员在本系统实时了解钢包计划以及在行车运行的实际情况，对炼钢厂在线钢包及下线钢包进行系统管理，对进入修砌位的钢包的管理进行管理，主要管理的主要内容有：钢铁包的冷热修状况，包的实际位置跟踪、包的修理情况、包的耐材厂家、包的工作层、永久层更换情况、包的烘烤开始、包场所等进行管理，结合钢包的实际使用情况，编制钢包计划，并进行相应处理，使得所有钢包的修理情况及包况及时得到精确的了解，对钢包实现了全程跟踪。

2.3 氧枪、底吹等控制及动静态模型的优化
氧枪操作模式的设定，二级模型按铁水条件和钢水目标成分自动组合选择氧枪操作模式，目前有10种氧枪操作模式。

二级模型中铁水温度分5个区段，分别为：小于1200℃、1250℃～1300℃、1300℃～1350℃、1350℃～1400℃、大于1400℃；二级模型中铁水硅含量分10个区段，分别为：小于0.2、0.2～0.3、0.3～0.4、0.4～0.5、0.5～0.6、0.6～0.7、0.7～0.8、0.8～1.0、1.0～1.5、1.5～2.0。

投料模式的设定，炼钢辅料目前主要有：石灰、轻烧、压块、烧结矿、矿石等。

结合选定的氧枪操作模式，根据辅料成分和用途的不同，围绕如何提高终点钢水目标命中率，为溅渣护炉操作提供良好的渣系，实现转炉稳定长寿命运转，实现整个生产工序的稳定运行，设定了42种投料模式，底吹模式，该厂根据钢种分出7种不同的底吹模式。

3 项目实施效果
该项目实施后，废钢自动传输准确率达到95%以上，铁钢包号自动传输准确率由80%提高到92%以上，转炉终点温度命中率提高了20%以上，每月减少用电4万度，每年直接创效效益金额500余万元，取得了良好的经济效果。

参考文献
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