(第二期)转炉投弹式副枪技术在水钢炼钢厂的应用(2012.07.24)

转炉TCO终点控制系统在水钢的研究与应用

杨昌涛1 伍从应1 连铸2赵晓光2

（1.首钢水城钢铁集团炼钢厂，六盘水553000；2.上海普拉博冶金检测探头有限公司，上海200000）

摘要：本文简要叙述了投弹式副枪技术的发展历程及特点，并详细介绍了该技术在水钢炼钢厂100t转炉的硬件使用与应用效果情况。该技术的应用可以提高钢水命中率，缩短冶炼周期，可降低钢铁料消耗和脱氧合金消耗，从而全面提高水钢转炉的生产能力，同时为该炼钢厂的自动化炼钢发展打下了良好的基础。

关键词：投弹式副枪技术；钢铁料消耗；钢水命中率；冶炼周期；自动化炼钢Application of Technology of Assistant Lance of Fashion of

Bomb-release in Shuigang

Abstract: In this paper，the history of development and character of technology of assistant lance of fashion of bomb-release are described simply, and the service condition of hardware and the applied effectiveness of the technology of assistant lance of fashion of bomb-release in 100t BOF of steel works of Shuigang are introduced in detail. The application of this technology can make the hit-rate of liquid steel rised and can make the refining cycle shorten and can make the onsumption of iron and steel charge reduced. So this technology can rise the production capacity of Bof of Shuigang over-all and the same time make the good basement to the development of automatic steel-smelting in Shuigang.

Keywords: technology of assistant lance of fashion of bomb-release; consumption of iron and steel charge; hit-rate of liquid steel; refining cycle; automatic steel-smelting

0 前言

近几年来，随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下，以动态控制模型为主的自动化炼钢模式越来越受到钢铁生产企业的青睐。

国内、外转炉采用炼钢动态控制技术主要有烟气分析、机械式副枪和投弹式副枪三种控制方式。目前，这三种技术均已在炼钢现场得到了有效的应用，其中投弹式副枪技术作为一种较为新型的控制技术被大量的应用到了国内的中、小转炉。

水钢2010年在其1# 转炉采用了TCO投弹式副枪技术，对钢水终点T -C -O进行控制，

取得了显著的成效，实现了不倒炉直接出钢的新模式。本文就投弹式副枪技术的发展历程、原理及特点进行了简要的叙述，并与烟气分析、机械式副枪技术的特点进行了比较。

此外，本文还对该技术在水钢炼钢厂的硬件使用以及应用效果进行了叙述，并对今后围绕该技术开展的自动化炼钢技术进行了展望。

1 投弹式副枪技术的发展历程、原理及特点

1.1 投弹式副枪技术的发展历程

从上世纪70年代起，围绕着转炉炼钢动态控制技术研究共发展出三种控制方式：烟气分析技术、机械式副枪技术和投弹式副枪技术。由于围绕着机械式副枪、烟气分析的开发的一些技术较为成熟，因此发展速度比较快。而由于收到计算机技术、远程通讯技术、耐火材料技术的制约，投弹式副枪技术在一段时期内发展的非常缓慢，甚至曾一度被淘汰。进入20世纪90年代，随着计算机技术、远程通讯技术、耐火材料技术的长足发展，以及机械式副枪技术所出现的安装复杂、使用及维护成本高、和在120t以下中小型转炉受到的安装限制的问题，使得具有投入成本低、维护简单、占地面积小、检测速度快特点的投弹式副枪技术重新得到了快速的发展，并被广泛应用到120t以下的中小转炉的生产。

1.2 投弹式副枪技术控制原理

投弹式副枪技术的硬件主要由四部分组成：①数据采集电偶，用于采集钢水成分信息，并将其转换成电信号；②负责传输电信号的导线；③中间计算机，用于分析采集到的电信号，将其转换成用户可理解的数字信号，并发送到炉前操作台的二级服务器内，此外该计算机还接收二级服务器发出的指令，从而控制电偶的投放；④二级服务器，用于接收从中间计算机上传的钢水信息以及向中间计算机发出指令，从而间接控制电偶的投放。

如图1所示，在冶炼过程中，当操作人员在二级服务器发出投放指令后，该二级服务器会将指令发送到中间计算机，中间计算机会根据指令控制设备向转炉内投入一个尾部连接着一根数据传输线（近年来，已经开发出无线热电偶）的电偶。电偶可以穿透渣层，插入钢水几十厘米的深度，开始检测钢水的温度以及碳、氧、磷含量，检测周期为50ms，并以电信号的形式沿数据传输线向中间计算机发送。热电偶和数据传输线均能够在钢水中浸泡8秒钟以上，能够保证在被烧毁之前，将准确、稳定的电信号发送给中间计算机。中间计算机会将电信号转换成为钢水的温度以及碳、氧、磷含量的数字信号，并发送给二级服务器，最终将钢水信息传递给现场操作人员。