浅析转炉动态炼钢控制系统的研制与开发
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究随着科技的不断发展，冶金行业也在迅速进步，冶金转炉炼钢自动化控制技术作为冶金领域的重要技术之一，在提高生产效率、节约能源和改善产品质量等方面发挥着重要作用。
本文将对冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究进行深入探讨，以期更好地了解和应用这一技术。
一、冶金转炉炼钢自动化控制的发展历程冶金转炉炼钢自动化控制技术的应用可以追溯到20世纪60年代，当时的冶金行业主要依靠人工操作完成炼钢的过程，这不仅效率低下，还存在着安全隐患。
为了提高生产效率和产品质量，人们开始研究并应用自动化控制技术。
随着计算机技术的发展，冶金转炉炼钢自动化控制技术得到了进一步的完善和发展，使得转炉炼钢的生产过程更加智能化、自动化、精确化。
冶金转炉炼钢自动化控制技术主要包括控制系统、传感器和执行器三大部分。
控制系统通过实时监测和控制转炉炼钢的各个参数，使得整个生产过程能够在一定的规定范围内得到有效的控制。
传感器主要用来采集转炉炼钢过程中的各种参数，如温度、压力、流量等，为控制系统提供准确的数据依据。
执行器则根据控制系统的指令来调节转炉炼钢的各种参数，实现炼钢的自动化控制。
1. 数据采集与处理技术冶金转炉炼钢生产过程中需要采集大量的数据，如温度、压力、流量、化学成分等，因此数据采集与处理技术显得尤为重要。
这项技术需要结合先进的传感器技术和数据处理算法，实现对各种参数的准确、高效采集和处理，为后续的控制系统提供可靠的数据基础。
2. 控制算法与智能化技术冶金转炉炼钢生产过程中，涉及到的参数众多，而且相互之间存在复杂的关联。
控制算法和智能化技术的应用显得尤为重要，能够有效地处理各种控制指令，实现对转炉炼钢生产过程的智能化控制。
3. 人机交互界面技术人机交互界面技术是冶金转炉炼钢自动化控制技术中的重要一环，它能够直接影响到操作人员对生产过程的监控和控制。
优秀的人机交互界面技术能够让操作人员清晰地了解生产过程的各项参数和状态，并可以通过简单的操作实现对转炉炼钢过程的控制。
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究1.引言冶金转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺，其控制系统的先进性直接关系到炼钢过程的稳定性、产品质量和能源消耗。
随着自动化技术的发展，冶金转炉炼钢的自动化控制系统已经取得了长足的进步。
本文将就冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究进行分析和探讨。
2.冶金转炉炼钢自动化控制的概述冶金转炉炼钢自动化控制系统主要包括转炉操作过程的监测与控制、炉前准备与调度控制、炉后工艺检测与指导、数据采集与分析等方面的内容。
其核心目标是实现炼钢过程的自动化、智能化和信息化，提高炼钢过程的生产效率和产品质量。
3.冶金转炉炼钢自动化控制的关键技术（1）炉内温度、压力、成分等参数的在线监测与控制利用先进的传感器和控制技术，实现炉内重要参数的实时监测与控制，提高了炉内温度、压力、成分等参数的稳定性和精度，从而提高了炼钢的生产效率和产品质量。
（2）炉料配料与计量控制通过先进的计量仪表和控制系统，可以实现炉料的准确配料和计量控制，使炉料的成分和质量得到保障，从而提高了炼钢过程的稳定性和产品质量。
（4）炉后工艺检测与指导通过先进的检测仪器和工艺指导系统，对炼钢过程中的重要参数进行实时检测和指导，提高了炼钢过程的生产效率和产品质量。
实现了对炼钢过程的数据采集和分析，为工艺优化和控制改进提供了重要依据。
4.冶金转炉炼钢自动化控制的发展趋势随着自动化技术的不断发展，冶金转炉炼钢自动化控制系统将迎来新的发展机遇和挑战。
未来，冶金转炉炼钢自动化控制系统将进一步实现智能化、网络化和智慧化，以适应生产过程的变化和需求。
（1）智能化利用人工智能和大数据技术，实现对炉内各项参数的智能监测与控制，提高了炉内参数的稳定性和精度。
（2）网络化通过建设信息化平台，实现炼钢过程实时监测与远程控制，使生产过程的信息化和网络化。
这将为炼钢企业的生产管理提供更多的便利。
（3）智慧化利用云计算和大数据技术，实现对炼钢过程的智能化管理和优化控制，提高了生产效率和产品质量。
50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用
工 业 技 术
５ ０吨转 炉 动态炼钢 控制 系统 的开 发 与应用
杨 建 波
（ 唐山国丰钢铁有限公司信 息化部 ， 河北 唐 山 ０ ３ ０ ） ６ ３０
摘 要 ： 着计 算机 技 术 的快速 发展 ， 随 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 ， 而增加 了企 业 的 经济 效 进
线。
该 转 炉动 态 炼 钢控 制 系 统于 ２０ ０４年 ０ 月 开始 实 施 ， １ 运行 稳 定 正 常 ， 够完 成 动态 炼钢 对 数 据 的需 求 。本 系 统主 要 完成 实 现 了 的 能 生产管理 ， 包括生产作业状况显示和传送等 ； 并对吹炼开始 、 吹炼结 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 录 ； 现 了对 主 料和 辅料 的计算 及 管理 。 实 炼 钢厂 四号转 炉动 态炼钢 炉气分 析系 统分 为三 个部 分 ， 即 ２ 国内外 现状 对 比分析 Ｅ ＭＧ模块 、Ｐ 模块 和 图表 站 。其 中 Ｅ ＳＳ ＭＧ模 块 运用 于 Ｄ Ｓ下 ， Ｏ 主要 与 国外 的转 炉技 术 相 比 ， 国的 计算 机 组 转炉 技 术 的开 发 与应 实 现 数 据 的分 析 ；Ｐ 模 块 运 行 于 Ｕ Ｉ 我 ＳＳ Ｎ Ｘ下 ，主 要用 来 采 集 控 制 阀 用 起 步 比较 晚 。 现 在为 止 国外 已经 普 遍采 用计 算 机转 炉 技术 进行 （ 到 气体 阀 ） 数 ； 表站 用来 实 现气 体含 量 的显 示 。 的参 图 炼钢了 ， 而我 国则是 从二 十 世 纪七 十 年代 才 开 始认 识 到计 算 机 技术 转 炉 动 态炼 钢系 统 炉 气分 析 采 用 俄 罗 斯 Ｅ 一０ １ 飞行 时 ＭＧ ２ — 型 对 于炼 钢 的 重要 作 用 ， 且进 行 了 相关 的开 发 和研 究 ， 目前 已经 间质 谱仪 ，Ｍ 一 ０ ｌ 一 种 时 间质 朴仪 ， 为记 录 炼 钢 转 炉 或其 并 到 Ｅ Ｇ ２一 是 专 取 得 了很 多 的优 秀 成果 。 当前 已经有 部 分 的钢 厂企 业采 用 计算 机控 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 制 技 术进 行 生产 炼 钢 ， 好 的 开 发研 究计 算 机 的控 制 技 术使 势 在 必 设 计 。它 属 于过 程质 谱 ， 对转 炉 排 出 的烟气 进 行 实 时 、 监 控 ， 更 能 连续 行 的。我 国的炼钢厂的炼钢属于紧凑 型生产技术 ， 以我们采用静 从 而 达 到优 化工 作参 数 ， 冶炼 工 艺 和设 备进 行 监 控 、 理 ， 善 ］ 所 对 管 完 一 态 和 动态 模 型 的高 科技 的计 算 机技 术 。 艺 过程 的 目的 。 ３ 主要 的特 点 、 特征 质谱仪的原理是将采集到的炉气气体样品引入电离区 ， 通过电 ３１基础 级 到计 算 机 级数 据 传 输程 序 设计 ：Ｏ吨转 炉数 据 传输 子撞击， ． ５ 电离原子和分子 以形成带正电荷 的离子。经过固定 电势的 的 控制 程 序 通 过 使 用 西 门子 公 司 专 用 的 编程 软 件 Ｓ Ｅ ７ Ｔ Ｐ ，并 采 用 加速 电场 ， 有 相 同初始 功 能 的离 子 被抛 出 。按照 离 子 质荷 比的 不 具 Ｌ Ｄ、Ｓ 、Ｔ Ａ Ｃ Ｆ ＳＬ三种 灵 活 的方 式 编制 而 成 。整 套 控 制 程序 采 用 模 块 同 ， 无 场 的漂 移空 间离 子 得 以分 开 。离 子 的分 离 依靠 离子 在 无 场 在 化， 构化 编 程 方法 ： 制 程 序分 为 若 干控 制 部 分 ， 一部 分 的控 制 漂移 区 的飞 行 时 间与其 质荷 比的相 关性 。 同 时发 射 的条 件下 重 量 结 控 每 在 质 程序 及 数据 分别 编制 在不 同 的 Ｆ Ｆ Ｃ、Ｂ以及 Ｄ Ｂ程 序 块 中 ， 由主 程 轻 的离子 比重量 重 的离 子拥 有 更 高 的速 度 而且 会 先 到达 检 测器 ， 并 序 Ｏ １ 每 次 扫描 周 期 中依 次 调用 来 实 现各 自的控 制 功 能 。把 计 谱仪 会 对 它 所 记 录 的 图谱 记 录进 行 分 析 就能 够 确 定 那 些 混 合 气 体 Ｂ 在 算机编程应用到具体的企业编程 中有利于方便程序查询 ， 各种实际 的 成 分 和 含 量 。 功 能 的增 加 ， 高 了企 业 对于 程 序掌 握 的灵 活性 。 提 此 种 反射 器 的优 点在 于 通 过加 长离 子 飞 行 的 时 间 来 减 少 环 境 ３ 转 炉 动 态 炼 钢 系 统 中的 炉 气 分 析 系 统 主 要 对 生 产 过 程 中 对于 离 子能 量分 散 的影 响 ， 而加 强 了此 种 反 射器 的分 辨率 和 工 作 ． ２ 进 产 生 的转 炉 炉气 进行 数 据分 析 ， 到检测 钢 铁 冶炼 过程 的 目的 。 达 过程 中的灵 敏 程度 。 当离 子从 反 射器 中发 射 出去 时 ， 个 离子 的飞 每 ４ 关键 技术 行速 度 是不 一样 的 ， 速度 的离子 在 飞行 的过 程 中受 到 摩擦 力 的影 高 ４１氧枪 精 确 定位 控 制 ． 响 速度 就会 因此而 减 慢 ， 而 就会 和本 身 速度 很 慢 的离 子 到 达时 间 从 在 使 用转 炉 动态 炼 钢技 术 生产 时 ， 枪定 位 的 精 准程 度 直接 关 相 同 。反射 器校 正 了等 质 量离 子 飞行 的时 间 ， 氧 形成 了离子 柬 。 系 到最 终 的 钢水 温度 和 含碳 量 是 否符 合 生产 的 最 佳标 准 ， 且 也对 而 ４ 静态 控制 模 型 ． ３ 生 产过 程 中的安 全及 机 器 的使用 年 龄 也有 一定 的 影 响 。 以我 们在 所 这 种 模 式 的 主要 功 能是 在 实 际 的 生产 过 程 中根 据 所 需 原 料 的 生 产过 程 中 必须 注意 氧 枪定 位 的重 要 意 义 ， 其硬 件设 备 上 采 用德 种类和具体 的配 比寻找最科学最合理的配 比方 案同时可 以根据具 在 国 Ｔ Ｒ Ｋ增 量 型 编码 器 和 西 门子 Ｆ ４ ０ 速计 数 模 板 配合 ， ＵＣ Ｍ５ 高 以达 体 的配 料 方案 设计 出适应 企 业发 展 的冶炼 方 案 。 种 模 型方 案是 整 此 其精 度 的好 坏 直 接关 系到炼 钢 终 到 氧枪 的精 准定 位 。在 对氧 枪 定位 的过程 中 ， 我们 针 对数 据 的 处理 个 转炉 炼钢 控 制 系统 的 中心 环节 ， 主要 是通 过 点线 结合 的方 式 ，对 于定 位 的 几个 关 键点 重 点 掌握 ， 主 点 钢水 的温度 和 含碳 量 的达 标程 度 。 据 具体 的 建模 方 式可 以分 为 根 统 炼 ０吨转 炉 ， 用经 验型 ， 成 炉气 采 构 要 有 开 闭氧 位 、 位 等 ， 过多 次 （ 少 １ 次 ） 变速 通 至 ０ 的采样 数 据 综 合分 理论 型 、 计 型和 经验 型 。 钢 厂 ５ 析 取 数 据 的平均 值 ， 量地 抵 消加 减 速 度对 钢 绳产 生 的 变形 所 造 成 分 析 终点 控 制静 态模 型 。该 模 型 建立 在 炉气 分 析数 据 的 基础 上 ， 尽 实 Ｏ、 Ｍ 、 、 的误 差 。对 于纵 轴线 上 的枪 位 显 示数 据 ， 采 用 自动 定 量补 偿 和 人 现 终 点控 制 。主要 终 点控 制 的参 数 为 ： Ｃ、 ｎ Ｐ 温度 等 。 则 工 校 准 相结 合 的方 法予 以处 理 ：即 当 氧枪 提升 和 下 降 的过 程 中 ， 在 ４４动 态 控制 模 型 ． 转炉 动态 控 制模 型则 是 对静 态 控制 模 型精 度 的补 偿 。 据 物料 根 编码 器 读 数 的基 础 上 ， 分别 加 或 减 一个 补 偿 量 ， 个 补 偿 量 是 对 氧 这 能量 平 衡 、 学 动 学 、 学热 力 学 等 理论 ， 化 化 以及 炉 气 分 析 结 枪 １０ ０ ０次往返读数与实测枪位误差 的统计处理结果 ，用这一数据 平 衡 、 补偿 ， 氧枪 的工 作 行 程上 ， 以达 Ｎ＋一 Ｃ 的 定位 精 度 ， 全 能 果建立脱 Ｃ速度计算模 型、 在 可 ／２ Ｍ 完 温度变化计算模型 、 其他元素变化计算 够满足枪位指示 的精度要求。 此种定位方法为了更好的提升操作系 模型等 ， 采用增量校验技术和神经 网络技术实现对分析结果延误的 统 的可 靠 性 ， 设 备 上设 置 了校 准 枪位 的按 钮 ， 进 行 计 算 的 过 程 矫正和系统误差 的消除 ， 在 在 提高转炉的终点命 中率。 中 出 现误 差 较 大 时 ， 需要 把氧 枪 下 降 到基 础 的校 准 点 ， 们 可 以 就 我 动态 控 制模 型 主要 构 成包 括 炉气 定 碳 模块 、温 度预 报 模 块 、 喷 通过 手 动 的方 式
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨1. 引言1.1 转炉炼钢自动化控制技术探讨转炉炼钢自动化控制技术是钢铁行业中的重要技术领域，通过自动化控制技术的应用，可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量，并且减少人为操作对环境和人身安全造成的影响。
本文将对转炉炼钢自动化控制技术进行深入探讨，包括现状分析、自动化控制技术的应用、控制系统架构设计、控制策略优化以及智能化控制技术研究等方面进行详细分析和讨论。
在当前经济全球化和科技不断发展的背景下，转炉炼钢自动化控制技术的研究和应用具有重要意义，可以帮助钢铁企业提高市场竞争力，迎接市场变化的挑战。
通过对转炉炼钢自动化控制技术的探讨，可以为相关研究人员提供参考和借鉴，推动转炉炼钢行业的自动化和智能化发展，实现生产过程的智能化管理和控制。
2. 正文2.1 现状分析转炉炼钢自动化控制技术作为钢铁行业中的重要技术之一，目前在全球范围内得到了广泛应用。
以我国为例，在钢铁生产过程中，转炉炼钢是一种常见的炼钢工艺，其自动化控制技术也得到了较为充分的发展和应用。
目前，我国的转炉炼钢自动化控制技术已经取得了一定的成就。
通过先进的控制系统和技术手段，转炉炼钢的生产过程可以实现全自动化控制，极大地提高了生产效率和产品质量。
自动化控制技术还使得操作人员的工作负担减轻，提高了生产安全性和稳定性。
我国转炉炼钢自动化控制技术也存在一些问题和不足之处。
一方面，部分企业在技术水平和设备配备方面还存在较大差距，导致生产效率和产品质量无法达到最佳水平。
随着钢铁行业的快速发展和技术进步，自动化控制技术也需要不断更新和优化，以适应日益复杂的生产环境和需求。
我国转炉炼钢自动化控制技术在发展过程中取得了一定的成果，但仍需持续不断地改进和完善，以满足不断增长的生产需求和提高钢铁行业的竞争力。
2.2 自动化控制技术的应用自动化控制技术在转炉炼钢中扮演着至关重要的角色，它能够实现炉炼过程中各项参数的精准控制，提高生产效率，保证产品质量。
转炉炼钢智能控制的措施浅析
０ 引言
３ ． ２ 系统 控 制 策 略
１ 转炉炼钢技术原理概述
转 炉炼钢整个过程本质 上就是复杂的高温物理化学 反应 ，通过脱 磷 、脱硫、脱碳等 处理 ，将原料中含有的有害气体与非金属杂物去 除， 在高 温环境下 ，对钢液 成分进 行调整 ，并经过供氧 、造 渣、搅拌与加 合金等 阶段达到炼 钢 目的 ］ 。整个过程涉 及了气体 、液体 以及固体在 钢液 、炉渣 以及炉气三相间的化 学变化。
所 测实际数值进行优化 。通过 专家系统动态模型 ，计算 出达 到 目标温 炼一炉钢首先将废 钢装 入空炉 内，并 向其 中加入铁水 ，将转炉调 度 与 目标碳含量补 吹所 需氧气 量以及冷却剂加入量 。同时将测量 的实 整 到吹炼位置 ，同时要 将氧枪调整到炉 内废 钢与 铁水 以上预定高度后 际值作 为初值 ， 每 吹氧 ３ ｓ 启动 １ 次动态模型 ，并对熔池温度与 目标碳 开 始吹氧 。然后采取不 同批 次与数量 向其 中加入 白云石、石灰 以及萤 含 量进行预测 ，在数值达到预定范围后 ，发出停 吹命令 。 石 等造渣材料 。按照设定 的流量与氧枪高度 ，对其 吹炼到预定时 间后 （ ２ ）控制过程。转 炉炼钢主要分为初期 、中期与后期三个阶段 ， 进行 副枪检 测 ， 并 以检测结果为依据 ， 对达不到预定结果 的进行补 吹。 而 终点控制主要体 现在 后期阶段 ，由第一次副枪检测结果 作为依 据 ， 最后 ，达 到钢水 成分与温度后即可出钢 ，并清除熔渣。 确定吹氧含量 ，同时加入 一定 量的冷却剂 ，将炉 内钢水温度与碳含 量 控 制在设计范 围内。在后 期阶段 ，钢水中杂质 已经基本上 去除干净 ， ２ 转 炉 炼 钢 智 能 反 应过程 比较稳定 ，钢水 温度与碳含量变化也更有规律 。其中 ，为确 控 制系统 分析 保转 炉炼钢终点命 中 目 标 ，需 要在补吹阶段吹入一定量氧气 ，并 加入 转 炉炼 钢控 制 系统 适 量冷却剂与辅助 原料 ，如石灰、矿石、混料等 。将副枪检测 实际信 主 要包 括 人工 智能 、模 息作 为依据 ， 建立 转炉炼钢终 点温度与碳含量预报 Ｒ Ｂ Ｆ神经网络 ， 包 式 识别 、专 家系 统 以及 括７ 个输入 点 ，与第一次 副枪 检测网络结构相 同，其 中前 ６ 个为补 吹 神 经 网络等 技 术 ，区别 氧气量 、 石灰量 、 补吹阶段添加铁皮量、 混料量 、 白云石量以及矿石 量 ， 于 传统 控 制方 式 ，通 过 对于终 点温度预报神经 网络 。第 ７ 个输入 点对应第一次副枪检测钢水 模 拟人 脑 的方式 来对 整 温度 ，同时以终 点碳 含量预报神经 网络 ，第 ７ 个输入节点为 第一次 个 炼钢 过程 进行 控 制。 副枪所检 测钢水碳含量 Ｃ ，隐含节点数量为 ｍ，其通过系统训练结果 智 能控 制 系统有 效实 施 决定 ，输 出点为 １ 个 ，对应终点钢水温度 或者碳含量 Ｃ 。 的 前提 是收 集数 据 ，通 另外 ，在补吹阶段所需 吹氧 量 ，以及副枪钢水碳含量 、目标碳含 过对 大 量数 据的 计算 将 量等 ， 均与 补吹阶段添加 的冷却 剂用 量有关。在添加时需要 同时考虑 结 果告 知计 算机 系统 ， 对氧气量 的影 响 ，来选择冷却剂与辅助原料添加 的种类与数量 。 确定 炼钢 生产 过程 各项 图１ 转炉炼钢过程图
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨引言随着科技的不断发展，自动化控制技术在工业生产中的应用日益广泛，对于炼钢行业而言，转炉炼钢自动化控制技术的应用更是至关重要。
本文将探讨转炉炼钢自动化控制技术的发展现状、存在的问题及未来的发展方向，希望能为炼钢行业的自动化控制技术提供一些借鉴和参考。
1.1 传统的转炉炼钢控制模式在早期的转炉炼钢生产中，主要依靠操作工人的经验和技术水平来控制炉内的炼钢过程。
操作工人需要通过观察炉内情况、调节氧气供给、控制温度等手工操作来完成炼钢过程。
这种控制模式存在着操作工人的主观因素影响大、生产效率低、生产安全性差的问题。
1.2 自动化控制技术的应用随着科技的发展，自动化控制技术在转炉炼钢生产中的应用越来越广泛。
通过传感器、计算机控制系统、自动化调节装置等设备的应用，可以实现对转炉炼钢各个环节的自动监测和控制，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本，改善了生产环境。
1.3 自动化控制技术在转炉炼钢中的应用自动化控制技术主要应用于转炉炼钢的炉料配料、炉衬厚度测控、氧气供给控制、温度测控、脱硫除磷控制等生产环节。
炉衬厚度及氧气的自动控制是重要的控制环节，直接影响炼钢的质量和生产效率。
二、转炉炼钢自动化控制技术存在的问题2.1 技术标准不统一目前，转炉炼钢自动化控制技术的标准和规范不统一，不同厂家的自动化控制系统在设计、功能、性能上存在较大差异，这给转炉炼钢企业的设备维护和管理带来了一定的困难。
2.2 控制系统稳定性不足一些转炉炼钢自动化控制系统的稳定性、可靠性不足，容易出现故障，影响生产的稳定性和连续性。
2.3 成本较高一些转炉炼钢自动化控制系统的投资成本较高，需要长期的回收周期，对于一些小型炼钢企业来说存在一定的经济压力。
2.4 人才短缺转炉炼钢自动化控制技术的应用需要具备一定的技术人才，但是目前人才市场上对于这方面的专业人才供不应求，炼钢企业面临着人才短缺的问题。
3.3 降低成本转炉炼钢自动化控制技术需要在降低成本的同时提高性能，需要通过技术革新和成本优化，降低自动化控制系统的投资成本和运行成本。
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
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨转炉炼钢是目前钢铁行业主要的炼钢方法之一，其炉内化学反应过程复杂，对于操作人员的要求高，因此转炉炼钢自动化控制技术的研究和应用具有重要意义。
转炉炼钢自动化控制技术的研究旨在通过引入先进的仪器设备和智能化的控制系统，实现炼钢全过程的自动化管理和控制，提高生产效率，降低操作风险，提高产品质量。
自动化控制技术的应用可以实现对转炉温度、氧气、燃料等关键参数的精确控制和调节，提高炉内反应的稳定性和一致性，降低转炉炼钢的能耗和原材料消耗。
目前，转炉炼钢自动化控制技术主要包括以下方面的内容：首先是数据采集与处理技术。
通过传感器等设备，精确地采集炉内的温度、压力、浓度等关键参数，并将采集到的数据送入控制系统进行处理。
数据采集与处理技术的应用可以实现对炉内状态的实时监测和分析，为后续的控制决策提供准确的依据。
其次是模型建立与优化控制技术。
基于转炉炼钢的动态特性和炼钢过程的非线性特点，建立数学模型，通过优化控制算法，实现对转炉炼钢过程的精确控制。
模型建立与优化控制技术可以有效地提高炉内温度、浓度等参数的控制精度，减小温度偏差和成分变化，提高产品的一致性和质量。
再次是人机交互界面设计技术。
转炉炼钢控制系统的人机交互界面是操作人员与设备之间的重要桥梁，直接影响到操作效率和安全性。
人机交互界面设计技术通过合理的界面布局和清晰的指示说明，提供直观的操作界面和友好的操作方式，简化操作流程，降低操作风险，减少人为失误。
最后是网络通信与远程监控技术。
网络通信与远程监控技术的应用可以实现对转炉炼钢过程的远程监控和远程控制，实现操作人员的远程实时监测和控制，提高工作效率，降低操作风险。
网络通信与远程监控技术的发展，使得炼钢过程的自动化控制技术不再受制于时间和空间的限制。
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究1. 引言1.1 背景介绍我国钢铁行业正处在转型升级的关键时期，提高生产效率、保证产品质量已成为行业发展的必然趋势。
研究冶金转炉炼钢自动化控制技术具有重要的现实意义和深远的发展意义。
本文旨在探讨冶金转炉炼钢自动化控制技术的发展现状和面临的挑战，为我国钢铁生产的技术升级和产业升级提供参考和借鉴，促进我国钢铁行业的可持续发展。
1.2 研究意义冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究具有重要的研究意义。
随着工业化进程的推进，冶金转炉炼钢生产规模不断扩大，生产效益也日益受到关注。
自动化控制技术的应用可以提高炼钢生产的效率和质量，降低生产成本，提高经济效益。
自动化控制技术可以提高炉炼过程的安全性和稳定性，减少人为干预，降低事故发生的几率，保障生产安全。
随着科技的不断发展，自动化控制技术作为现代工业的重要组成部分，已经成为冶金转炉炼钢生产的发展方向。
研究冶金转炉炼钢自动化控制技术，不仅可以提高生产效率和质量，还可以推动行业技术的创新和发展，为我国冶金工业的现代化转型提供有力支持。
深入研究冶金转炉炼钢自动化控制技术，具有重要的理论和实际意义。
1.3 研究目的研究目的是通过深入探讨冶金转炉炼钢自动化控制技术，分析其在提高生产效率、减少能耗、改善钢质质量等方面的作用，以期为冶金行业的研究和发展提供有益的参考。
通过研究冶金转炉炼钢自动化控制的关键技术和挑战，探讨解决方案，推动该领域的技术创新和进步。
最终目的是为实现冶金转炉炼钢工艺的智能化、精确化、高效化提供理论基础和实践指导，推动我国冶金产业向更高水平发展。
2. 正文2.1 冶金转炉炼钢的基本原理冶金转炉炼钢是冶金工业中常见的一种炼钢方法，其基本原理是利用高温将生铁中的杂质氧化、还原，从而得到优质的钢材。
在转炉中，金属料和焦炭通过加热和氧气吹吹混合气体进入炉膛，矿渣通过转鼓和排放装置加入，经过一系列化学反应，将炼钢原料中的硫、磷等有害元素还原，以达到升高合金元素含量、调整化学成分、提高钢水温度、减少夹杂物等目的。
转炉炼钢的自动化控制技术研究
转炉炼钢的自动化控制技术研究转炉炼钢是钢铁行业中一种重要的炼钢方法，它通过将生铁和废钢在高温下进行冶炼，使得其中的杂质被排出，从而生产出高质量的钢材。
随着科技的不断进步，自动化控制技术在转炉炼钢中的应用也日益普及和重要。
本文将就转炉炼钢的自动化控制技术进行研究，探讨其发展现状和未来的发展方向。
早期的转炉炼钢是依靠人工操作和控制的，这种方式存在工作强度大、操作繁琐、易受人为因素影响等问题。
随着工业自动化技术的发展，转炉炼钢的自动化控制技术也得到了长足的进步。
上世纪90年代以后，随着计算机技术的广泛应用，转炉炼钢的自动化控制技术迎来了蓬勃发展的时期。
通过计算机软件系统，实现了转炉炼钢全过程的自动化控制，大大提高了生产效率和产品质量。
二、转炉炼钢的自动化控制技术发展现状1. 控制系统目前，转炉炼钢的自动化控制技术主要采用了分散控制系统（DCS）和集散控制系统（SCADA）。
DCS是一种集中式的控制系统，可以对整个转炉炼钢的各个单元进行监控和控制；SCADA系统则是一种分布式的控制系统，可以实现数据采集和分析，并通过人机界面（HMI）进行操作。
这两种控制系统的应用使得转炉炼钢的自动化控制更加精细和灵活。
2. 传感器技术传感器技术是自动化控制的核心，它可以实现对转炉炼钢过程中各项参数的实时监测和控制。
目前，转炉炼钢的传感器技术已经非常成熟，包括温度传感器、压力传感器、液位传感器等，可以精确地监测转炉炼钢过程中各种物理量的变化，实现对整个过程的精准控制。
3. 控制算法控制算法是自动化控制的关键，它可以根据传感器采集到的数据进行分析和处理，从而实现对转炉炼钢过程的高效控制。
目前，控制算法已经非常成熟，可以实现对转炉炼钢过程中的各个环节进行精细的控制和调节，达到最佳的生产效率和产品质量。
1. 数据挖掘和分析随着大数据和人工智能技术的发展，转炉炼钢的自动化控制技术将向数据挖掘和分析方向发展。
通过对大量的生产数据进行挖掘和分析，可以发现生产过程中的潜在问题，并提出相应的改进措施，从而提高生产效率和产品质量。
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨转炉炼钢是一种常见的钢铁生产工艺，其自动化控制技术的发展对于提高生产效率、降低能耗、提升产品质量具有重要意义。
本文将就转炉炼钢自动化控制技术进行探讨，分析其应用现状及发展趋势，以期为相关研究和生产实践提供参考。
1.1 转炉炼钢自动化控制技术的现状转炉炼钢自动化控制技术是指利用先进的自动化控制系统对转炉炼钢生产过程进行实时监控和控制，以实现生产过程的智能化和精细化。
目前，国内外许多钢铁生产企业已经实现了转炉炼钢自动化控制技术的应用，并取得了显著的经济效益和社会效益。
转炉炼钢自动化控制技术具有以下几个特点：（1）智能化：通过自动化控制系统，可以实现对转炉炼钢生产过程的智能化监控和控制，提高生产效率。
（3）灵活化：自动化控制系统能够根据生产需求进行灵活调整，提高生产线的适应性。
（4）信息化：自动化控制系统可以实现对生产过程数据的实时采集和分析，为生产决策提供依据。
二、转炉炼钢自动化控制技术的关键技术及发展趋势（2）精细化发展：未来转炉炼钢自动化控制技术将更加精细化，实现生产过程的精细化调控，以确保产品质量。
转炉炼钢自动化控制技术在应用过程中面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：（1）技术集成难度大：转炉炼钢自动化控制技术需要集成物联网、人工智能、大数据等多种技术，技术集成难度大。
（2）系统稳定性要求高：转炉炼钢自动化控制技术对系统稳定性要求高，一旦出现故障将对生产造成严重影响。
（3）成本较高：转炉炼钢自动化控制技术的应用需要投入大量资金，成本较高。
（4）人才素质要求高：转炉炼钢自动化控制技术的应用需要具备高素质的技术人才，而这类人才相对稀缺。
四、总结转炉炼钢自动化控制技术是钢铁生产过程中的重要技术，其应用可以提高生产效率、降低能耗、提升产品质量。
目前，转炉炼钢自动化控制技术已经取得了显著的成果，但在应用过程中仍面临着一些挑战。
未来，随着物联网、人工智能、大数据等技术的不断发展，转炉炼钢自动化控制技术将迎来更加广阔的应用前景。
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨随着科技的不断发展，自动化控制技术被广泛应用于各种生产领域。
在钢铁行业中，转炉炼钢是一种重要的生产工艺，其自动化控制技术的尝试和应用也备受关注。
本文将探讨转炉炼钢自动化控制技术的发展现状、存在问题及解决方案，以及未来的发展趋势。
一、转炉炼钢自动化控制技术发展现状转炉炼钢是一种利用转炉对铁水进行氧化脱碳冶炼的工艺，其能耗高、操作环节多、对人员技术要求高。
为了提高生产效率、保证产品质量、降低能耗和减少安全事故，转炉炼钢企业开始尝试引入自动化控制技术。
目前，转炉炼钢自动化控制技术主要体现在以下几个方面：一是自动化控制系统用于炉料配料和供料系统，通过自动化设备实现炉料的准确配比和供料控制，提高了炉料利用率和生产效率；二是自动化控制系统用于氧气喷吹系统，通过对氧气喷吹量、位置等参数的自动控制，实现了氧气的合理利用和稳定炼钢过程；三是自动化控制系统用于废气处理系统，通过自动控制设备对炉烟、烟尘等废气进行处理，减少了对环境的污染。
目前，国内外一些转炉炼钢企业已经开始采用自动化控制系统，取得了一定的成效。
自动化控制技术的应用不仅提高了生产效率，还改善了工作环境，减少了劳动强度，降低了安全风险。
二、转炉炼钢自动化控制技术存在的问题及解决方案虽然转炉炼钢自动化控制技术取得了一定的成绩，但在实际应用过程中还存在一些问题。
转炉炼钢自动化控制技术的成本较高，投入大，回报周期长。
由于转炉炼钢设备大多为老旧设备，更新成本较高，企业普遍存在资金短缺的问题。
针对这一问题，转炉炼钢企业可以选择分阶段实施自动化控制系统，根据生产需求和资金情况，逐步更新设备，降低成本压力。
现有的转炉炼钢自动化控制系统在炉内温度、压力、成分等参数控制方面还存在一定不足。
现有的自动化控制系统主要是基于PID控制算法，对于复杂的炼钢过程来说效果并不理想。
针对这一问题，转炉炼钢企业可以考虑引入先进的控制算法和智能控制技术，提高控制精度和响应速度，实现更精准、更稳定的炼钢过程控制。
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨【摘要】转炉炼钢自动化控制技术是钢铁行业的重要技术之一。
本文首先回顾了转炉炼钢的发展历史，介绍了其工作原理与流程。
随后分析了转炉炼钢自动化控制技术的发展现状和面临的关键挑战。
接着探讨了转炉炼钢自动化控制技术的应用前景，着重强调了其在提高生产效率、降低成本等方面的潜力。
最后总结了转炉炼钢自动化控制技术的重要性，提出了未来发展方向和推动作用。
通过本文的探讨，读者将对转炉炼钢自动化控制技术有一个全面了解，同时也可以认识到其在钢铁生产中的重要性和发展前景。
【关键词】转炉炼钢，自动化控制技术，发展历史，工作原理，流程，发展现状，关键挑战，应用前景，重要性，发展方向，推动作用1. 引言1.1 转炉炼钢自动化控制技术探讨转炉炼钢自动化控制技术是钢铁行业的重要技术之一，通过自动化控制系统实现生产过程的智能化和自动化，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本，促进了钢铁行业的跨越式发展。
本文将探讨转炉炼钢自动化控制技术的发展历程、工作原理与流程、现状、关键挑战、应用前景，以及其重要性、发展方向和推动作用。
转炉炼钢自动化控制技术的出现，标志着钢铁行业迈向智能化制造的新阶段。
随着信息技术和自动化控制技术的不断发展，转炉炼钢的生产过程正在变得更加智能和高效。
自动化控制技术通过实时监测和调节生产过程参数，使得生产过程更加稳定、精准和可控，提高了生产效率和产品质量，减少了人为干预和人为误差的可能性。
在未来，随着人工智能、大数据和云计算等新一代信息技术的不断应用，转炉炼钢自动化控制技术将会迎来更加广阔的发展空间。
我们有理由相信，转炉炼钢自动化控制技术将继续引领钢铁行业的创新发展之路，为我国钢铁产业的转型升级和可持续发展贡献力量。
2. 正文2.1 转炉炼钢的发展历史转炉炼钢作为钢铁工业中的重要工艺之一，其发展历史可以追溯到19世纪。
最早的转炉炼钢是由英国人Sir Henry Bessemer在1855年发明的，这一发明标志着钢铁工业向炼钢技术的转变。
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨随着工业化和现代化的不断进步，人们对于钢铁产业的要求也越来越高，钢铁企业也在不断探索采用先进技术来提高钢铁的生产效率和质量。
转炉炼钢作为钢铁生产中的重要环节，在自动化控制技术方面也需要不断创新和进步。
本文对转炉炼钢自动化控制技术进行了探讨。
转炉炼钢的自动化控制技术已经有了长足的发展，现代化的转炉炼钢生产过程中，智能化和自动化的控制系统已经应用广泛。
在转炉炼钢的各个环节中，包括喷氧、搅拌、加料和罩炉等操作，都采用了先进的自动化控制技术，实现了对加工过程的全面控制和监控。
一些钢铁企业已经采用了智能化的控制系统，通过对工艺参数、人员和设备的管理，最大程度地提高生产效率，保证钢铁生产的稳定性和产品质量的一致性。
1.提高生产效率自动化控制技术可以大大提高生产效率，减少人工干预和误操作，同时可以采用先进的计算机技术对生产过程进行实时监测和分析，提供更加精确和可靠的数据和信息，实现高效的生产管理和控制。
2.改善工作环境和安全性自动化控制技术可以降低过程中的污染和噪音，减少了对人工干预的依赖，同时也可以提高工作质量，保证员工的安全，降低工伤和事故的发生。
3.提高质量自动化控制技术可以通过实时监测和分析数据信息，及时处理和调整过程中的问题，更加精确和准确地控制生产过程，确保产品的一致性和质量。
在转炉炼钢自动化控制技术的发展上，未来需要进一步优化和提高的方面包括：1.提高自动控制的精度和灵敏度通过进一步提高自动化控制技术的精度和灵敏度，充分利用现代化的计算机工具来加强生产过程的监测和控制，实现生产的智能化和自动化。
2.提高自动控制的安全性针对自动化控制在处理特殊情况下的处理能力和安全性等问题，要继续加强自动化控制系统的稳定性和安全性，提高自动化控制技术的灵敏度，确保生产过程的稳定和安全。
3.开展跨学科合作要进一步加强跨学科合作，将信息技术、机械工程、自动控制等多个领域的知识与技术融合起来，更加深入地了解钢铁生产过程中的各个环节，实现自动化控制技术的全面优化。
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
，
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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
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 ��
转炉炼钢自动化控制技术探讨
转炉炼钢自动化控制技术探讨随着工业技术的发展和经济的快速发展，炼钢行业也在不断发展和进步。
转炉炼钢作为炼钢行业的主要生产工艺之一，其自动化控制技术的发展和应用也越来越引起人们的关注。
本文将探讨转炉炼钢自动化控制技术的发展现状、应用现状以及未来发展方向。
随着计算机技术的不断发展，控制理论的不断完善，转炉炼钢自动化控制技术取得了长足的发展。
从传统的手工操作到自动化控制，再到现代的智能化控制，转炉炼钢自动化控制技术的发展经历了一个缓慢而持续的演变过程。
1、传统手工操作传统的转炉炼钢生产线大多采用手工操作，生产效率低下、产品质量难以保证。
传统的炼钢工艺制约了转炉炼钢行业的发展，公司难以满足客户对高品质产品的需求。
2、自动化控制随着计算机技术的快速发展，自动化控制技术逐渐开始在转炉炼钢行业中应用。
这种技术可以将转炉炼钢生产线自动化，提高生产效率，同时保证产品的质量标准化。
3、智能化控制智能化控制技术是当前炼钢行业中的一个热点。
通过智能化控制技术，可以将转炉炼钢行业的自动化控制推向新的高度。
这种技术可以对生产过程进行实时监测，同时还能利用人工智能来优化生产过程，提高生产效率和产品质量。
传统的炼钢生产流程中，大多采用手工操作。
随着自动化控制技术的发展，炼钢生产流程逐渐实现自动化控制。
现代生产流程中，转炉炼钢生产管理员工少、效率高、产品质量更好。
2、数据分析和挖掘技术的应用运用数据分析和挖掘技术可以对转炉炼钢生产中的大量数据进行分析和挖掘，以实现对生产过程的深入监测和优化。
这将有助于实现转炉炼钢行业向更智能化、更高效率的方向发展。
总之，转炉炼钢自动化控制技术的发展可以推动转炉炼钢行业的可持续发展。
随着技术的不断进步和应用，炼钢行业也必将迎来更加美好的未来。
转炉动态炼钢控制系统技术问题探讨
能的情况下较轻的离子较之较重的离子具有更高的速度并能较早到达检测器
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 以确 定混 合气 体 的成分及 百分 比含量 。 现 在根 据分析 的Ｃ Ｏ 的含量 可以来 指导转 炉 的煤 气 回收 ， 根据Ｈ ２ 的含 量可 以判 定氧 枪 是否漏 水 。 （ 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 的不 同 ， 静态 控制 模型 有理 论型 、 统 计型 和 经验 型 。 （ ４ ） 动 态控 制 模型 ： 转炉动 态控 制模 型则 是对静 态控 制模 型精度 的补 偿。 根据 物料 平衡 、 能量 平衡 、 化 学动 力学 、 化学 热 力学等理 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、 其他 元素 变化计 算模型 等 ， 采用增量 校验 技术和神 经 网
外， 在每—个程序块中， 加以详细的注释以进行说明。 这种编程方法使得程序的 查阅、 功能的扩充及修改变得更加容易， 大大增强了程序的灵活性 、 可读性、 实 用性和维护性 。 （ ２ ） 炉气分析系统通过对转炉炉气（ ￣ ｎ ｃ ｏ、 Ｃ Ｏ ２ 、 Ｎ ２ 、 Ｏ ２ Ａ ｒ 等） 进行分析， 实
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。
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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、提高钢水质量,实现转炉工序以及全厂生产计划、调度的标准化操作。
着重讲述了某炼钢厂转炉动态炼钢控制系统,详细的介绍了转炉动态炼钢的特点、特征,并对其关键技术进行了描述。
关键词:炉,气分析;动态模型;静态模型
近年来,计算机过程级控制冶金行业得到了广泛的应用,目前在国内的多家钢厂都在不同规模上实现了计算机控制。
为了提高产品的产量和质量,扩大品种,降低成本和消耗,稳定生产工艺,在转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后,可以大幅度提高产量、质量,有效的优化全生产线生产过程,对于迅速提高经济效益起到立杆见影的效果。
1系统概述
该转炉动态炼钢控制系统于2004年1月开始实施,运行稳定正常,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生产管理,包括生产作业状况显示和传送等;并对吹炼开始、吹炼结束等状态进行跟踪;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、生铁的配比及称量的管理;能够打印各种报表和记录;能够对转炉的作业时间进行管理;实现了与连铸机、化验室等计算机通讯。
2主要的特点、特征
(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。
整套控制程序采用模块化/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、实用性和维护性。
(2)炉气分析系统通过对转炉炉气(如CO、CO2、N2、O2Ar等)进行分析,实现对冶炼进程的检测。
(3)数据传输控制系统中的监控系统,具有数据录入、显示、传送、自诊断/报警、历史趋势记录等功能,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。
3关键技术
(1)氧枪精确定位控制:将氧枪定位作为一个重点技术问题解决,硬件上采用德国TURCK增量型编码器和西门子FM450高速计数模板配合,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、变速位等需精确定位的关键点,采用10次往返计数值加权平均的方法,以抵消提升加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。
对于纵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,在编码器读数的基础上,分别加或减一个补偿量,这个补偿量是对氧枪1000次往返读数与实测枪位误差的统计处理结果,用这一数据补偿,在氧枪的工作行程上,可达到+/-2CM的定位精度,满足枪位指示的精度要求。
(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EMG模块、SPS模块和图表站。
其中EMG模块运用于DOS下,主要实现数据的分析;SPS模块运行于UNIX下,主要用来采集控制阀(气体阀)的参数;图表站用来实现气体含量的显示。
转炉动态炼钢系统炉气分析采用俄罗斯EMG-20-1型飞行时间质谱仪,EMG-20-1是一种时间质朴仪,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。
它属于过程质谱,能对转炉排出的烟气进行实时、连续监控,从而达到优化工作参数,对冶炼工艺和设备进行监控、管理,完善工艺过程的目的。
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以确定混合气体的成分及百分比含量。
现在根据分析的CO的含量可以来指导转炉的煤气回收,根据H2的含量可以判定氧枪是否漏水。
(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不同,静态控制模型有理论型、统计型和经验型。
炼钢厂50吨转炉,采用经验型,构成炉气分析终点控制静态模型。
该模型建立在炉气
分析数据的基础上,实现终点控制。
主要终点控制的参数为:O、C、Mn、P、温度等。
(4)动态控制模型:转炉动态控制模型则是对静态控制模型精度的补偿。
根据物料平衡、能量平衡、化学动力学、化学热力学等理论,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、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。
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。
数值处理方法:T.Hara[1]将每个预测模型都表示为y'=F(x)+△a。
式中,学习项△a在每炉喷吹结束后及时学习实际数据,并预测下一炉y-F(x)值。
另外,还可采用动态控制模型和反馈计算模型,其中反馈模型基于炉气分析结果,分析动态模型的误差趋势,并根据相应的规则确定反馈量,从而达到调整动态模型误差的目的。
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的部分缺陷和不足。
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计合理,控制先进,功能丰富,运行安全稳定可靠,很好地完成了转炉的过程级控制,确保了生产的顺行,取得了极好的经济效益。
该自控系统具有一定的自扩展、自学习功能,在本行业及其它相关行业具有很高的推广价值。
进入正常的生产后,该系统仍然暴露出了一些问题,如:系统中个别设备的控制功能及网络通讯能力还需要根据生产要求做进一步修改、补充、完善。
只有根据生产中的实际问题,进一步修改、完善软/硬件,以最大限度满足生产的需要,才能使系统更加趋于完美。