摘要：转炉副枪装置的主要组成部分主要包括副枪枪体、小车升降驱动装置、插装装置、枪体矫直装置以及探头供给装置等几大部分。而由于作用功能以及作用场合的不同，副枪探头又有测温探头、定碳探头、定氧探头以及测钢水液面探头四种类型。在引进电气自动化装置后，在工作过程中减少了核正、补吹等工序，大大减少了工作程序，提高了转炉的产量。本文将就电气自动化控制对转炉副枪工作的要点做出探讨。
关键词：炼钢转炉；副枪控制；系统优化
引言
国内外先进钢铁厂广泛采用计算机控制炼钢过程，以保证终点成分、出钢温度，提高钢水质量，并由此获得了巨大的效益。控制模型从简单的静态计算发展到依靠副枪、炉气分析系统的动态控制，进一步发展到依据原料初始信息、过程动态监控信息、设备监控信息实现对转炉操作的全自动控制。国外发达国家的转炉控制技术起步较早，已进入全自动吹炼控制阶段，采用的方法主要有副枪法、烟气分析法或副枪与烟气分析结合法。特别是气体快速分析与高精度分析技术的突破，转炉终点碳控制技术在不断提高。但钢厂入炉材料、设备条件和管理制度的不同，控制模型的工程应用效果也不同，特别是在洁净钢、高品质钢生产对钢水条件稳定方面，已不能满足后续工序及市场的要求。提高炼钢终点的控制精度和命中率，已成为国内当前炼钢生产中急待解决的技术问题。
1副枪控制系统功能的实现
1.1副枪高度的精确控制
由于副枪是在吹炼过程中自动测量，为了保证测量数据的准确性，每次测量的位置都应该根据钢水液面的高度进行调整，否则容易造成偏差，对于自动化炼钢，如果没有准确的数据，模型就会失效。副枪在进入转炉测量的过程中要经过副枪口，必须处于低速下降过程，而进入转炉后达到高速，在即将插入钢液的时候转到低速。这是个很复杂的控制过程，需要精确的高度和速度监测系统。
1.2 DIRC处理系统
副枪的不中断吹炼测量正是其优势所在，可以得到准确的冶炼数据，大大节约了等待时间，而且准确性相当高。数据的处理依靠一套DIRC分析系统，最后以曲线的形式表现出来，将测量到的温度、碳含量、氧含量、液位数据传到一级操作画面，并且同时经过GATE-WAY传到二级系统的SDM（动静态模型），方便转炉的二次吹炼。此DIRC的曲线是有等级区分的，一共分6个等级，方便操作人员能够知道这次的测量可信度有多少，一级准确度是完全可以相信的。
1.3在转炉过程控制中的应用
（1）副枪技术是实现转炉动态控制的基础。转炉的控制技术经历了经验炼钢—静态控制—动态控制的过程，终点的命中水平不断提高。动态控制的起点是在吹炼过程中要取得关于熔池中钢液的信息，副枪在吹炼中进行了的TSC测量，测得的熔池C含量（C1）和温度（T1）是2个重要的控制参数，根据终点要求的C含量（C0）和温度（T0），可以计算出再吹的氧量和冷却剂加入量，以提高终点的命中率。
（2）副枪所进行的液位测量，用来指导吹炼时氧枪所应停的位置。了解转炉的侵蚀情况，对及时稳定生产、维护转炉有重要作用。
（3）副枪的取样测量，便于总结吹炼规律，改进和优化操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆副枪的取样测量为研究吹炼过程中的温度变化，脱C、去P、去S规律提供了过程数据，借助这些数据可及时优化转炉的造渣和供氧制度，在较短的时间内总结出150t顶底复吹转炉的吹炼工艺，使转炉冶炼稳定，喷溅少。
1.4基于副枪的SDM自动化炼钢过程如下：
（1）系统接收来自生产管理系统的计划。
（2）进行工艺目标计算。根据操作工设定的在钢包精炼前的钢水重量以及钢水温度，同时参照工艺工程站中已经设定好的该钢种的成分标准，计算出在转炉出钢时要达到的钢水温度和碳含量。
（3）根据工艺目标计算中的终点条件，计算出需要往转炉中加入的铁水和废钢重量的最佳组合。并将计算结果发往主原料系统指导铁水和废钢的装入。
（4）进行静态吹炼计算。根据前面的步骤计算的结果以及工艺目标，计算出在吹炼过程中需要加入的熔剂料和主吹结束时需要的氧量。同时把计算出来的氧枪升降自动定位数据、顶吹氧气自动调节控制数据、熔剂加料批次及重量数据、底吹模式代码指令、副枪自动测量控制指令等送往一级系统的PLC，实现自动控制。
（5）根据主吹结束时转炉副枪测量的结果，计算出在二次吹炼过程或者补吹过程中需要加入的熔剂料以及需要的补吹氧量。
（6）根据工艺目标以及吹炼结束时的成分情况，计算出在出钢过程中需要加入的合金料，同时还能预测出出钢结束时的钢水温度。
（7）待钢包经过氩站后，得到钢水的重量和温度，形成炉次报告。
2副枪系统在我国炼钢工业中的意义
随着副枪系统自动化控制的实现，我国在炼钢工业中对其的利用越来越广泛。副枪系统的自动化将大部分劳动力解放出来，节省了大量的劳动力。在节省大量时间的基础上，也降低了对工人的技术要求，大大降低了生产成本，省时省力。由于转炉装置的成本较高，在生产中，人们都希望转炉具备尽可能长的寿命，节省成本。目前，副枪的使用解决了这个问题，由于副枪装置的配备，使得冶炼过程工艺进行了优化，传统的倒炉作业被简化甚至取消，在进行大量冶炼过程中，可以明显发现转炉的使用寿命以及转炉维护护龄得到极大的延长。转炉副枪的使用不仅从使用寿命及工作强度方面表现出优越性，在转炉的工作效率以及模型使用方面也展现出其独特的使用价值。副枪的使用大大提高了吹炼终点的命中率，在所有设备以及用料配备合理并且完善的情况下，命中率的失误不超过百分之十。副枪的利用从性能、成本以及效率方面充分展示了其优越性，在冶炼工业中发挥着重要的作用。
结束语
在转炉副枪的技术在不断的改进与完善过程中，提高转炉的生产效率、适应社会市场与先进技术的发展趋势、提高转炉的控制精度以及降低生产成本成为主要目标。在实现科学炼钢的基础上，为了达到稳定操作，降低成本提高生产效率，相关人员已将自动化控制同转炉副枪技术相结合，在未来的技术领域内也将会上升到一个更为广阔的空间。
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论文作者:彭春华1,李万达2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/4
标签：转炉论文; 钢水论文; 测量论文; 终点论文; 过程论文; 过程中论文; 数据论文; 《基层建设》2017年第19期论文;