钢包底吹氩智能控制系统

钢包钢包底吹氩实验方案1吹氩精炼的影响因素氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。

1.1吹氩量搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。

在气流动能的推动下到液相中，分散成无数的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了强烈的搅拌作用。

随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个I临界值的，如果吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，容易引起钢水发生喷溅，造成钢液表面覆盖的渣卷入钢液内部。

造成对钢液的污染。

另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。

吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴结构等因素有关，可由试验决定。

在生产中通常根据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为原则来确定吹气量和压力。

1.2氩气压力氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及范围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会迅速地冲出钢液，要冲破钢液上覆盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。

为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能克服钢液的静压力，刚好能在透气砖表面上形成气泡为合适。

如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。

理想状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。

1.3吹氩时间目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否则钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物出现率增加，但吹氩时间不足，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。

所以必须根据现场实际生产情况，以及要达到的精炼效果，从而确定合适的吹氩时间。

2实验原理物理模拟的理论基础是相似原理。

应用相似原理建立模型和进行实验时，必须保证两系统几何相似、物理相似。

对于钢包底吹氩系统来说，引起体系内流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗鲁德准数相等，就能基本上保证它们的动力相似，根据这一原则，选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的范围。

钢 的 含 杂 量 相 对 高 、 钢 的 质 量 下 降 、 延 长 炼 钢 的 时
们 的 常 识 推 理 规 则 ， 这 些 主 要 来 自 人 们 在 以 往 对 被 控 对 象 工 艺 的 熟 练 掌 握 和 控 制 经 验 。 把 这 些 经 验 和 工 艺 的 特 点 、 常 识 推 理 规 则 通 过 控 制 器 来 实
１钢 包 底 吹 氩模 糊 系 统控 制 策 略
１１控 制方案 ．
１１１工艺特征 ．． 在 精 炼 炉 吹 氩 过 程 中， 由 于 被 控 对 象 的 非 线
性 、数 学模 型参 数 的不 确定 性 和 系统 工作 点 的剧 烈
小 ， 钢 包 多 功 能 覆 盖 剂 对 钢 液 面 覆 盖 完 整 ， 吹 氩 时 氢 气 泡 不 冲 破 覆 盖 剂 层 而 平 稳 地 在 钢 渣 面 向 周 围 翻 动 ， 这 就 较 好 地 保 证 覆 盖 剂 对 氩 气 泡 携 带 夹 杂 的 吸 收 。 在 最 佳 供 氩 状 况 下 ， 测 出 其 供 氩 压 力 值 和 流 量
或 搅 拌 过 弱 。 最 佳 供 氩 要 求 应 当 是 出 钢 下 渣 量 要
间 等 。 为 了满 足 钢 铁 行 业 吹 氩 工 艺 等 在 一 些 工 况 比
较 恶 劣 而 生 产 工 艺 对 氢 气 流 量 控 制 有 较 高 要 求 的 场
合 ， 本 文提 出采 用 Ｐ ＬＣ 作 控 制 器 ， 基 于 模 糊 控 制 理 论 的 控 制 方 案 ， 采 用 Ｐ Ｍ 脉 ； 编 码 技 术 ， 对 钢 包 吹 Ｃ 中 氩 的 流 量 自动 进 行 精 确 控 制 。
３ ８四圆
２０ 年 ７ ０６ 期
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摘 要 ： 模拟人的思维 方式， 模糊控制与Ｐ 控制相结合实 用 Ｉ Ｄ 现在钢包 底吹氩系 流量控制。 统中
关键 词 ： 模糊自 调整；Ｄ Ｐ 控制器 Ｉ 中 图分 类号 ：Ｆ６ ．：Ｐ ７ ． 文 献标 识码 ： 文 章编 号 ：６２—９９ （０７０ Ｔ ７９ ２Ｔ ２３ ４ Ａ １７ ９４ ２０ ）２—０１ —０ ０８ ３ 钢 包底 吹氩 流 量控 制 由于受 到钢水 装入 量 、 钢 水成 分 （ 粘度 ） 钢 包 透 气 砖 的透 气 状 况 、 包 使 用 、 钢 出 现 的微 分 过饱 和而使 控 制作 用超 出许 可范 围 ， 应 取较 小 Ｋ 防止 出 现 较 大 超 调 ， 生 积 分 饱 和 ， ｐ为 ； 产 应对 积 分加 以限制 ， Ｋ 为 零 。 Ｋ 、 ＩＫ 取 Ｉ ｐ Ｋ、 ｄ分 别 表 示 比例 （ ）积 分 （）微 分 （ ） 用 的参 数 。 Ｐ、 １、 Ｄ作
由 ＰＤ参数 自调整规则 ， 节器将根据 偏差 、 Ｉ 调 偏差变 化率 的大小 ， 断地修正 ＰＤ参 数 ｋ、Ｊ 不 Ｉ ｋ、
ｋ 调节器的设计具体如下 ： 首先 ， 需要建立语言变量的模糊子集赋值表。
我们选 取 了钢 包 底 吹 氩 气 流 量 的 偏 差 Ｅ ｋ 、 差 （ ）偏
次数等多方面因素的影 响 ， 是一个多输入、 单输出 的非线性 控制对 象。采 用传 统 的 ＰＤ控制 ， Ｉ 一套
Ｋ 、Ｉ ｐＫ 和 参 数 势 必 会 给 系 统 带 来 很 大 的超 调 ， 甚 至 会影 响正 常 工 作 。模 糊 控 制 器 是 一 种 近 年 来 发 展 很快 的新 型 控 制器 ， 能够 方便 地将 专家 的经 它
（ ）、∑ （ ） 和 ＩＣ ｋ Ｉ 为 调 节 器 的输 入 语 言 ｋ Ｉ ＩＥ ｋ Ｉ （ ） 作 Ｅ 变量 ， 选取 了 Ａ ｐＡ Ｚ ． 为 输 出语 言 变 量 ， Ｋ 、Ｋ 和 Ｘ 作 Ｋ

钢包底吹氩工艺流程英文回答：The argon bottom blowing process in steelmaking refers to the technique of injecting argon gas into the bottom of the ladle or tundish during the steelmaking process. This process is commonly used in steelmaking to improve the quality of the steel by removing impurities and reducing the oxygen content.The argon bottom blowing process typically involves the following steps:1. Ladle or tundish preparation: The ladle or tundish is prepared by ensuring it is clean and free from any impurities. This is important to prevent any contamination of the steel during the process.2. Argon gas injection: Once the ladle or tundish is prepared, argon gas is injected into the bottom through alance or a porous plug. The gas is injected at a controlled flow rate and pressure to create a bubbling effect in the steel bath.3. Stirring and mixing: The argon gas bubbles rise through the steel bath, creating turbulence and stirring the molten steel. This helps to homogenize the temperature and composition of the steel, ensuring a more uniform product.4. Impurity removal: The argon gas reacts with impurities such as carbon, sulfur, and nitrogen present in the steel. These impurities are either oxidized or dissolved in the gas bubbles and removed from the steel bath.5. Oxygen reduction: Argon gas also helps in reducing the oxygen content in the steel. Oxygen reacts with carbon and other elements in the steel, leading to the formation of oxides. By reducing the oxygen content, the argon bottom blowing process helps to minimize oxide formation and improve the steel quality.6. Process control: The argon bottom blowing process is closely monitored and controlled to ensure optimal results. Parameters such as gas flow rate, lance height, and lance position are adjusted based on the specific requirements of the steel grade and composition.中文回答：钢包底吹氩工艺流程是指在炼钢过程中将氩气注入钢包或中间包底部的技术。

LF精炼炉底吹氩过程中的氩气流量控制发表时间：2018-09-27T18:52:49.657Z 来源：《知识-力量》2018年9月下作者：刘艳奎[导读] 本文通过对LF精炼炉底吹氩气的过程以及相关系统进行分析，在实际生产中氩气流量的难以控制的主要因素，同时选用分级结构模糊自适应控制系统对氩气流量进行相关的控制，结果发现，模糊自适应流量控制在较短的时间内便达到了相关的氩气流量设定值域，且无法进行调控。

（唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山 063305）摘要：本文通过对LF精炼炉底吹氩气的过程以及相关系统进行分析，在实际生产中氩气流量的难以控制的主要因素，同时选用分级结构模糊自适应控制系统对氩气流量进行相关的控制，结果发现，模糊自适应流量控制在较短的时间内便达到了相关的氩气流量设定值域，且无法进行调控。

而常规的控制曲线经过长时间的波动，才能恢复到预期设定的值域。

在实际的氩气流量控制中，模糊自适应控制效果要明显优于其他控制的实际控制效果。

关键词：氩气；LF精炼炉；氩气流量控制1 前言随着科学技术与经济社会的不断深入发展，每个行业都在高精尖发展。

在日常建设生产过程中，人们对于钢材的规格和质量的相关要求更为严格。

为此，炉外精炼已经成为钢铁厂生产中最为重要的一环，尤其是LF精炼炉应用最为广泛，而在LF精炼炉中，氩气流量控制是亦是比较重要的一个组成部分。

目前的钢铁生产过程中，LF精炼炉底吹氩是一种采取流量负反馈的的常用系统。

但在LF精炼炉底吹氩实际生产过程中，采用常规控制手段难以现实对氩气流量的精准控制，主要原因是通常被控制对象充满着非线性的不确定性以及系统在工作中所产生的剧烈干扰等因素影响。

2 LF精炼炉底吹氩系统概论当钢水进入钢包之后，氩气通过钢包不断地进入钢液体中，进而形成较多的氩气泡，这些气泡在钢水中众多的氮气、氧气以及氢气相当于是一个压力几乎为零的密闭空间，为此其他气体便不断的向气泡扩散开来，随着氮气和氢气不断的增多，气泡中的压力也随之增加，进而气泡不断的上涨。

武汉钢铁 （ 团） 集 公司第三 炼钢厂每 年约有 ８ ％ 的钢 水 经过 吹 氩处理 后 直接 连铸 成 板坯 。如 ０ 果 钢水 成分 超 出 内控 范 围 ， 导致 改钢 、 接 坯两 将 衔
端 成分 超 差 等 一 系 列 质 量 问 题 。第 三 炼 钢 厂 １９ ９８～１９ ９ ９年 吹氩 处 理 的 钢 水 成 分 内控 命 中率
２０ ０２年第 ３期
嚣
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∞ 加 ∞ ∞
率平均较上 年提高 １．３ ， ２２ ％ 氩后 温度合 格率平 均较上年提高 ２３％ ， 情 如图 ｌ， １ 示 。 ．８ 详 Ｏ 图 ｌ所 ∞ ∞ ∞ ０
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２ ２０ ２— ５
作者简 介 ： 江（ ９ ８ ） 男 ， 李 １６ 一 ， 武汉科技大学材料与 冶金学院 ， 博士生
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２６ ２
武汉科 技 大 学学 报 （ 自然科 学 版 ）
项目 指标
９． ９９
图 １ 钢 包 底 鄙 透 气 砖 布 置 示 意 图
Ａ 一水 Ｅ ； ｃ， ｌ曰， 一透气源自砖 ２ 吹氩 系统 的改进
２ １ 钢 包 吹 氩水 模拟 研 究 ．
氩气 纯度／ ％ 供气压 力／ ａ ＭＰ 吹氩流量／ ・ １ ｍ ｈＩ 吹氩速 度／ － ｎ ｍ ｍｌ 喂线速度／ ｍ・ｒｎＩ ａ １ ｉ 喂线机喂线直径／ ｍ ａ ｒ
时 间 ， 混 匀 时 间 来 间 接 判 定 钢 液 的搅 拌 能 力 用 （ 匀 时间 越短 ， 示 钢液 搅 拌 能 力越 强 ） 混 表 。 研 究重 点是 在 原 有喷 嘴 布 置条 件 下 进行 流场 优 化 试 验 ， 对 大 罐 底 部 喷 嘴 的 ４种 布 置 方 式 即

值。
关 键词 ： 精炼钢包 ； 自动吹氩装置 ； 底吹氩
中图分类号 ：Ｆ ６ ． Ｔ ７９ ９ 文献标 识码 ： Ｂ
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｏ ｈｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｔｏ ｇ ｎ Ｂｌ ｗｉ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ａ ｔｃ ｆ ｔ ｔ ｍ ｔｃ Ｂｏ ｔ ｍ Ａｒ ｏ ｏ ｎｇ ｃ
酒钢二炼钢厂是个全新的炼钢厂 ，２ 顶底复 １０ｔ 吹转炉所配套 的精炼处理方式主要 以 Ｌ Ｆ炉为主 ， 并且工艺设计上以炉后吹氩站与精炼炉合二为一。 钢包吹氩采用单透气砖偏 心布置方式 ， 气体介质 为
氩气 ， 最高供气 压力 １６ Ｍ ａ ． Ｐ 。吹氩装置采用钢包
自 动底 吹氩装置与数字吹氩 系统相结合 ， 此套 系统 从设计上 自动化程度高 、 控制精度高 ， 操作上简便 、
钢 包 自动 底 吹 氩装 置在 炼 钢 厂 的应 用 及 生产 工 艺 实践
阮 强， 程子建 ， 王意龙
嘉峪关 ７５０ ３ １０） （ 酒泉钢铁集团公司 二炼钢厂 ， 甘肃
摘 要： 本文通过对本厂钢包 自 动底 吹氩装 置的恢复使用 ， 了 自 比较 动底吹装置与传统 的底 吹方式 的优缺点 ， 通过 生产实践及 比较 ， 钢包 自动底 吹氩装 置结合 数字 吹氩 系统 是可靠 、 先进的钢包 自动 化吹氩技 术 ， 具推广应 用的价 极
Ｄｅ ｃ ｆＲｅ ｎ ｎｇ Ｌａ ｌ ｎ Ｓ ｅ ｌ ａ ｉ ｇ Ｐｌｎ ￣ ｅ ｏ ｆ ｉ ｄ ｅ ｉ ｔｅｍ ｋ ｎ ａ ｔ ｉ
Ｒ ＡＮ Ｑａｇ Ｈ Ｎ ｉｉ ， Ｕ ｉ ，Ｃ Ｅ Ｇ Ｚ－ａ ＷＡＮ ｉｏｇ ｎ ｊｎ Ｇ Ｙ — ｎ ｌ
（ ｈ ｅｏ ｄＳｅｌ ｋｎ ｌ ｔ ｆ ＩＣ Ｊ ｙｇａ ３ １０， ｈｎ ） Ｔ ｅＳｃｎ ｔ ｍａｉｇＰａ Ｓ Ｏ， ｉ ｕｕｎ７５ ０ Ｃ ｉａ ｅ ｎ ｏＪ ａ

２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
拌 能 够为 夹杂 物上 浮 提供 动力 学条 件 ， 并促 进钢 渣
界面反应 。
Ｎ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ； ２ ） 真空 保持 ５ ｍｉ ｎ ， 采用 强吹模 式 ， 流量 设定 为８ ０ Ｎ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ； ３ ） 真空 保持 ５—１ ０ ｍｉ ｎ ， 采用 强强 吹模 式， 流量设 定为 １ ５ ０ Ｎ Ｌ ／ ｍｉ ｎ ； ４ ） 真空保 持最后 ５ ｍ ｉ ｎ ，
图４ 吹氩搅拌过程夹杂物相对含量的变化趋 势
从图 １ ～３ 可 以看 出 ： 吹气搅拌 可显 著降低夹 杂
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — １ ３ 作者简 介 ： 张飞 ， 男， １ ９ ８ ５ 年生， ２ ０ ０ ８ 年 毕业于安徽工业大学冶金工 程 专业 。现为山钢股 份莱芜分公 司特钢事业 部助理工 程师 ， 从事 炼钢工艺技术工作 。
８
脱 氧 夹杂 物平 均 尺寸 增大 了约 ５ 倍， 颗粒 数 量 降低
了３ —４ 个 数量级 。从 图 ５ 可 以看 出 ： 采用 １ ５ ０ Ｌ ／ ｍｉ ｎ 底 吹流量 ， 可实 现夹 杂物 的有效 去 除 。钢 水 吹氩搅
张飞等
莱钢 ９ ０ ｔ Ｌ Ｆ ／ Ｖ Ｄ 精炼钢包智能吹氩技术 的开发与应用
夹杂物 上浮时 间与底吹流量 的关系见 图 ５ 。
４
砉３
２
１ ０
时 间／ ｓ
时间／ ｓ
时 间／ ｓ
图１ 夹杂物 Ｃ 与搅 拌时间关 系
图２ 夹杂物 开 ｏ ． 与搅拌时间的关系
图３ 夹杂物 ‰ 与搅拌时间的关 系
夹杂物直径， ｍ ｎ 一不 同吹氩时间夹杂物数量密度 ； 冠一 不同吹氩时 间夹杂物 当量

RH功能操作说明
第一部分：合金上料称量系统
合金上料称量系统画面用于完成合金料仓的卸料以及称量料 斗的称量卸料操作并对该操作过程进行监视。1号、2号、3号称 量料斗，都有自动和手动工作模式。在画面的上部有各个料仓投 料设定量输入区，存料量显示区以及实绩投入量显示区，分为三 排排列在画面中上部。在自动方式下，操作者在确定了系统和料 仓的工作模式以后首先需设定各个料仓的投料量。自动方式下的 称量过程，首先有称量设定要求的料仓的震动给料器开始工作。 震动给料器首先进行强震，在合金落料量接近设定值以后，震动 给料器改为弱震。料自料仓投入到各个称量料斗以后，摆动皮带 机开始工作，随后固定皮带会开始工作。，随后称量料斗的震动 给料器以强震方式开始工作，料自称量料斗下到固定皮带机，经 摆动皮带机卸到合金真空料斗中。
RHPLC DeviceNet主要接线方式
有关设备网网络
设备网网络通过一个开放的网络，将底层的设备直接和车间 级控制器相连，而无需通过硬线将它们与I/O模块连接。这种64个 节点，多支线的网络，允许用户用一根电缆去连接500m以内的设 备并远至用户的可编程控制器，无需用导线把每个设备和一个I/O 机架连接起来，且这种智能设备能够提供诊断，包括预测故障。
当顶枪在基准点以下时需满足
a. 一号真空槽在处理位置（LS_1116） b. 一号真空槽密封锁紧装置固定位置1(SV_1632_1) c. 一号真空槽密封锁紧装置固定位置2(SV_1632_3)
或： a. 二号真空槽在处理位置（LS_1126） b. 二号真空槽密封锁紧装置固定位置1(SV_1642_1) c. 二号真空槽密封锁紧装置固定位置2(SV_1642_3) 当顶枪在基准点以上时需满足： a. 一号真空槽在处理位置（LS_1116） b. 一号真空槽密封锁紧装置松开位置1 (SV_1632_2) c. 一号真空槽密封锁紧装置松开位置2(SV_1632_4)

钢包钢包底吹氩试验案1吹氩精炼的影响因素氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。

1.1吹氩量搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。

在气流淌能的推动下到液相中，分散成很多的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了猛烈的搅拌作用。

随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个 I 临界值的，假设吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，简洁引起钢水发生喷溅，造成钢液外表掩盖的渣卷入钢液部。

造成对钢液的污染。

另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。

吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴构造等因素有关，可由试验打算。

在生产常依据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为来确定吹气量和压力。

1.2氩气压力氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会快速地冲出钢液，要冲破钢液上掩盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。

为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能抑制钢液的静压力，刚好能在透气砖外表上形成气泡为适宜。

如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。

抱负状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。

1.3吹氩时间目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否那么钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物消灭率增加，但吹氩时间缺乏，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。

所以必需依据现场实际生产状况，以及要到达的精炼效果，从而确定适宜的吹氩时间。

2试验原理物理模拟的理论根底是相像原理。

应用相像原理建立模型和进展试验时，必需保证两系统几相像、物理相像。

对于钢包底吹氩系统来说，引起体系流淌的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗德准数相等，就能根本上保证它们的动力相像，依据这一，选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的围。

由此 可见 ， 在售 价一 定 的情 况下 ， 冶炼 时 间越
短， 成本 越低 （ 包 括 电 能 消 耗及 电极 消耗 等 ） ， 效 益 就越好 。对 成 本 中 的各 项 ， 可 以采 用 不 同 的加 权 系数 ， 对 比较重要 的项 ， 相应 的加 权 系数 可 以选 大一 些 ； 而对 不太 重要 的项 ， 其 加权 系数 可 以选小
Ｌ ３的通信 ； 与 Ｅ Ａ Ｆ 、 Ｖ Ｄ、 连 铸 二 级 及 化 验 室 计 算
２ ． １ 控 制模 式
在正 常 操作 情 况 下 ， 由Ｐ Ｌ Ｃ来 控 制 ， 有 以 下
几 种操 作方 式 ： 现 场控 制 、 手 动控 制 、 手动或半 自 动控 制 、 自动控制 、 计算 机控制 和紧急 控制 。
现场控 制是 出 于维 护 的 目的 ， 通 过 现 场 操 作 站或 面板 对 各 设 备 部 件 或 单 元 进 行 现 场手 动 控
制 。手动控 制是通 过 Ｈ ＭＩ 系统 、 主操 作 站或 车 间
面板 对车 间设备 的手动 控制 。 自动控 制是操 作 在
自动模 式下 执行 ， 允许对 机器元 件进 行顺序 操 作 。
取样、 调 整合金 成分 和喂丝 处理 … 。
１ 工 艺 流 程 功 能 概 述
主要包 括 ： 现 场采集 信号 ； 向现场传 输 控制信 号； 与Ｈ ＭＩ 通信 ； 接收计 算机 操 作站 的控 制 指令 ； 逻辑 程序 ， 用于不 同部件 操作 和联锁 ； 事故 报警 信
号采 集 ； 系统冷却 水 的温 度 、 压力 和 流量信 号 的采
机 的通信 ； 与一 级 自动化 系统通信 ； 铁合 金及 辅助
原料上 料及投 料系统 的通信 ； 生产 管理 ， 包 括 生产

LF-20t钢包精炼炉 ;配置及技术规格书一、工艺说明LF精炼炉具有常压下电弧加热，包底吹氩气搅拌，包内造还原渣功能。

在LF 炉精炼过程中，使冶金反应的冶金热力学，冶金动力学得以充分发挥，提高精炼效率，提高钢液的纯净度，降低能耗。

LF炉的加热原理与电弧三期操作的还原相同，都是通过电弧加热对液态钢液进行升温或保温。

LF 炉的加热方式及效果：1、埋弧加热，全程保持还原渣；2、保持还原气氛；3、尽量减少热量损失，提高热效率；4、优化导电系统，提高电效率；LF炉变压器额定容量为3500kVA，一次电压33kV，据此估算，升温速度可达3℃/min，LF炉精炼周期为48min （含工艺准备时间）。

LF炉的炉体是钢包，对钢包的形状有特殊要求，直径与深度（D/H）比值，一般为0.9〜1.1锥度4-8°。

电极升降系统，采用三臂结构。

采用此结构的最大优点是可以减小电极心圆直径。

提高耐火材料寿命。

LF炉加热盖，采用管式水冷炉盖，有利于保持钢包内的还原气，有利于精炼。

为了提高易损件的使用寿命，一是从设计下手，优化结构；二是从材质选择，导电块采用铬青铜锻造，使用寿命保证一年以上。

钢包底吹氩气搅拌，钢包径深比D/H=0.9〜1.1。

由此可知相同钢水量在钢包中的钢液深度比电炉要深两倍左右，仅单靠电弧加热的电磁搅拌是远远不够的，会造成钢包中上部钢液和钢渣过热，而包钢液可能冷凝。

吹氩搅拌始终贯穿于整个精炼全过程。

是炼钢工艺的重要环节，氩气系统压力W1.0Mpa,纯度99.99%。

LF型钢包精炼炉是目前世界上使用最为广泛的炉外精炼设备之一。

它具有投资少，设备简单，精炼品种多，质量好等优点。

LF-20t钢包精炼炉具有加热升温，合金成分微调，氩气搅拌，侧温取样，脱硫、去杂质，喂丝等功能。

用于钢水成分微调，升温等。

二、设备结构特点：LF-20t钢包精炼炉总体结构采用钢包车移动方案。

由机械设备和电气设备两个部分组成。

机械部分是由包盖、加热工位桥架及炉盖提升机构，加料斗，电极升降装置，短网，液压站，氩气系统，冷却水系统，压缩空气系统等组成。

统组 成 。
天津 冶金 集 团轧三 友 发 钢铁 有 限公 司炼 钢 一
期 工程 于 ２ ０ １ ２年 １ ２月建成 ， 并 一次 热负 荷试 车成
功。 主 体设备 是 ２座 １ ２ ０ ｔ 转炉 、 ２座 １ ２ ０ ｔ Ｌ Ｆ精炼 炉 和 ２台六机 六流 方 圆坯 连铸 机 。 其 主要 工 艺流程
钢水纯净度 、 均匀成分和温度。其 中钢包底吹氩气
是完 成 以上 功能 的必 要手 段 ， 如果 底吹 系统 发生故 障， 将 造成精 炼 炉无法 生产 。
‘ ｏ ２ 底吹氩 系统的工作原理及设 备概述
汽包 、 流量计 、 控制 阀台、 中间管路 、 车体软管及快
速 接头 等部件 组成 。在 实 际生产 过 程 中 ， 经 常会 出 现 钢 包 到精 炼位 接 通 吹氩 管 后 氩 气无 法 从 底 吹氩 机构流出 ， 造成 精 炼无 法 冶炼 ， 不得 不 对 钢 水进 行
折 包处 理造成 精 炼工序 中断 ，不 仅 影 响生产 节奏 ，
Ｊ ／ Ａ Ｈｕ ａ ｒ ｔ — ｍｅ ｉ
（ Ｚ ｈ ａ ｓ ａ ｎ ｙ ｏ ｕ ｆ ａ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ １ ６ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
１ 引言
杂物 的上浮 去 除 ； 上 浮 的氩气 泡能 够 吸收钢 中的气 体， 促 进 氢 和氮 的排 出， 由此 可 见底 吹氩 在 精 炼 过 程 中的重要 性 。本厂采 用全 程吹 氩精炼 技术 。 钢 包 底 吹氩 系统 设 备 主要 由钢 包本 体 底 吹 氩 系统 、 转炉 受钢 位底 吹氩 系统 和精 炼位 的底 吹氩 系

ＬＦ精炼炉底吹氩过程流量控制作者：刘双荣来源：《中国新技术新产品》2009年第09期摘要：通过对精炼炉底吹氩工艺过程的分析，氩气流量难以控制的原因及整个被控系统的特点，选用具有分级结构的模糊自适应控制对氩气流量进行控制并通过仿真实验证明此方法较PID控制抗干扰能力强，取得较好的精炼效果。

关键词：LF精炼炉；底吹氩；分级模糊自适应控制0引言随着科技的发展，用户对钢材的质量提出了越来越高的要求。

因此炉外精炼已经成为现代化钢厂的重要组成部分，是它生产纯净钢保证连铸顺利进行的重要手段。

其中LF（Lade Furnace）精炼炉是应用最广、数量最多的精炼炉，而氩气流量控制是LF精炼炉中的一个重要环节。

目前LF炉吹氩控制系统一般都是采用手动或流量负反馈PID方式。

但是从系统的观点看，在精炼炉底吹氩过程中，由于被控对象的非线性、数学模型的不确定性及系统工作的剧烈变化等因素，要采用常规的控制策略以实现对被控量-氩气流量进行精确控制。

为此我们采用分级的模糊自适应对其进行控制取得了较好的效果。

1精练炉底吹氩系统1．1精练炉底吹氩的原理如图1所示，钢水进入钢包后，Ar气通过钢包底部的透气砖不断吹入钢液中，形成大量的小氩气泡，这些小气泡对于钢水中的有害气体N2，O2，H2等来说，相当于一个个小“真空室”，这些小“真空室”内其他的分压力几乎为零，于是溶解在钢液中的其他气体不断向氩气泡中扩散；扩散过程中，和氢氮在氩气泡中的分压力随着气泡上长而增加，但气泡在钢液中受热膨胀，因而氢和氮的分压力仍能保持较低的水平，故上浮过程中继续吸收氢和氮，最后随着氩气泡上浮而逸出钢液。

另外，氩气上浮时引起的钢液搅动，提供了气相成核和夹杂颗粒碰撞的机会，有利于气体及夹杂的排除。

因此，采用钢包底吹Ar精炼法，可以显著减少钢水中有害气体的含量，明显提高钢水质量，并且还具有设备简单、工艺操作方便、投资少、见效快的特点，特别适合“初练-精炼-连铸”的快工艺节奏。