转炉副枪学习培训材料

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一、副枪技术发展

1、副枪技术概述

随着转炉炼钢自动化程度的日益提高，采用副枪来探测熔池，已成为获得炼钢过程中熔池内信息变化的最主要手段。由于转炉生产的复杂性，其工艺控制是钢厂操作水平的决定因素。过去的炼钢生产工艺依赖操作工的经验和使用预先设定装料时间计划以及采用手动测量和取样的传统生产制度。计算机系统控制模型的运用提高了炼钢的控制水平，为了实现高命中率下的严格的终点值控制，避免二次吹炼，使用副枪系统是非常必要的。

由于副枪和计算机模型的的优异表现，中国30多个新建钢厂选择运用了基于使用副枪的工艺控制模型。副枪设备已经证明是炼钢过程中能够从转炉中得到实际数据既实用而又可靠的系统。所设计的副枪可以使用不同的探头，比如“中间吹炼”测量的TSC探头(温度，取样，定碳)和终点“吹炼结束”测量的TSO探头(测温，取样，定氧)。

采用副枪系统后，可提高现有钢厂的生产能力，或者减小新建钢厂建设规模，降低投资费用；可改善钢材产品质量，同时降低吨钢生产成本。采用副枪系统和SDM静态和动态控制模型，将有助于满足政府对污染物排放越来越严格的限制要求，并为操作人员提供一种更为安全舒适的工作环境。

2、副枪系统性能和使用价值

（1）扩大生产能力

使用副枪系统可缩短出钢周期时间。这样，对于现有转炉设备来说，每年出钢炉数将显著增加。由于不再需要倒炉作业，出钢周期时间可缩短15％以上，从而使转炉每年出钢炉数最高增加25％。假设能有足够的铁水运送到转炉车间，转炉车间生产能力也将提高同样的数值。

（2）提高经济效益

采用副枪和静态和动态控制模型后，可显著降低铁水、添加剂、氧气和能源消耗。

（3）延长转炉炉龄

工艺过程优化和取消倒炉作业，都使用户能够有效提高转炉炉龄，使转炉在不采用溅渣护炉的情况下，出钢炉数增加量可高达40%。

（4）缩短冶炼时间，提高冶炼精度

副枪检测结果可在检测探头进入熔池后大约4s内能到。如此快的检测速度，再加上经过优化的降枪和提枪速度，可相对缩短转炉冶炼时间。副枪系统具有极高的总体精度。升降装置，高速:150m/min，中速:36m/min。（5）提高终点命中率

采用副枪操作后，由于采用动态控制模型，可较精确控制终点温度和成分，提高终点命中率。

二、确定副枪形式及功能描述

2.1 功能描述

副枪应满足以下功能要求：测量钢水温度、测量钢水碳含量、测量钢水氧含量、测量熔池液位、取样。

副枪设备，用于在钢水冶炼过程中从转炉获取实际数据；它可以检测钢水熔池和凝固温度，氧含量和熔池液位高度，可在转炉处于直立位置时进行钢水取样，而无需中断吹氧过程。由于冶炼过程可以连续进行，这对于保持过程稳定有极大的好处。

副枪设备可从经过预热的贮头箱中自动选头，将探头装到副枪头部，并在转炉上方移动。在烟罩上开设一个专用开孔，副枪探头可从上方穿过开孔下降到钢水熔池内。根据使用探头类型，几个热电偶和一个氧气电池发出信号。经过几秒钟后，探头返回，自动卸下，然后被送到转炉主操作平台，将钢样取下，并送到检化验室进行分析。探头发出的信号，经过正确的信号处理，给出有价值的数据，供静态和动态控制模型和操作人员使用。副枪在设计时，可确保接受各种不同类型的探头，比如TSC探头(测温、取样、定碳)、TSO探头(测温、取样、定氧)和T探头(仅用于测温)。

转炉副枪系统需具备以下主要功能。

2.2冶金模型软件具备功能

冶金模型软件功能涵盖作业计划执行，具有如：冶炼炉次跟踪、目标温度计算、主原料计算、熔剂计算、吹炼控制、耗氧量计算、冷却剂计算、动态校正、成分预报、自学习、合金成分优化、单渣、双渣冶炼模式等功能。模型还包括操作指导手册和数据库等，其中模型的相关数据库具有开

放性并且留有相应的接口，便于后续数据的维护增加。

动静态模型满足以下功能：为操作员或者 1 级提供关于铁水、废钢、转炉添加剂和合金材料用量，提供氧枪高度的设定和顶底复吹调整的合理建议，实现钢水的优化冶炼，满足目标碳含量和出钢温度以及钢水成份的要求。

2.3 副枪具备功能

副枪和模型一起供货。供货商对副枪系统和炼钢工艺完全负责。副枪应满足以下功能要求：测量钢水温度、测量钢水碳含量、测量钢水氧含量、测量熔池液位、取样。

副枪控制功能：在实际操作情况下，实现以下至少4种控制模式，包括现场控制、半自动控制、计算机控制、事故控制等。

2.4人机通讯

SDM 可与 BOF 车间的各类操作工联系；如：BOF 控制室、铁水脱硫站、废钢站、生产调度站、工艺控制主管等等。

2.5 需具备的主要设备：

探头自动安装装置、探头拆卸装置、探头收集溜槽、刮渣器、密封帽、定位板、平衡器、中间探头存储箱、支撑、风动送样系统等。

探头储存箱：5个弹仓，每个弹仓可装27支探头，共计可存27×5=135支不同类型的探头；每种探头储存量至少满足一个班次的用量；储存箱具有加热干燥功能；储存箱每个探头仓均有空仓(少于8支探头)报警功能。

2.5.1副枪探头种类

—TSC用于吹炼过程测定，有测温/取样/定碳功能。

—TSO用于吹炼结束测定，有测温/取样/定氧功能。测溶池钢液位。

—TS有测温/取样功能。

—T仅有测温功能。

—S仅有取样功能。

三、保证值

3.1 副枪周期时间

从第一个命令“开始连接循环”到下一个“开始连接循环”命令所需的总周期时间小于120秒。

3.2 副枪系统的利用率

每个副枪系统，不包括探头和探头把持器，最低利用率为98%。由以下公式表示：利用率= X/Y×100%。

注：式中：X = 在考核期内按要求给出熔池温度, 凝固温度和氧活性度读数的完整的副枪实际工作次数；Y = 在考核期内工艺要求的测量次数。计算利用率时, 探头或探头把持器造成的失败不被计入考核。副枪系统利用率的考核次数为 100 次连续测量。