转炉底吹动态控制

转炉底吹操作规程转炉炼钢厂转炉底吹 操作规程（试行）1. 目的主要为了改进钢水、钢渣及气相反应的动力学条件，提高冶金效果，减少喷溅，提高金属收得率，降低钢中含氧量，缩短冶炼周期。

2.适用范围：本规程适用于湖北新冶钢转炉炼钢厂1#、2#转炉底吹系统。

3.操作要求 3.1. 事前准备3.1.1确认氮气压力≥1.2MPa ；氩气压力≥1.2MPa 。

当氮气压力小于0.7MPa 时氧枪无法下枪吹炼，须相关人员同意后方可解除这一联锁。

3.1.2气体纯度及品质要求：氩气、氮气纯≥99.99%；品质要求:常温、干燥无油3.1.3检查底吹供气系统是否泄漏，如有泄漏应采取措施进行处理。

3.1.4检查切断阀和流量调节系统，流量和压力在规定范围内，无堵塞现象，在手动和自动状态下，分别实现N 2和Ar 切换，并利用N 2对每个底吹供气组件进行在线的曲线特性测定。

3.1.5复吹转炉在开新炉时，要求连续3炉冶炼中碳钢（防止拉低编号：QJ/YG03.08.001— 部门：转炉炼钢厂碳），采用C模式吹炼，在保证安全的前提下，快速生成蘑菇头。

编制：审核：批准：3.1.6根据钢水终点碳控制要求，选择好供气模式。

复吹工艺底部供气模式Nm3/h3.2 底吹操作顺序等待状态：N2切断阀开，Ar切断阀关，两个阀门互为联动。

压力调节阀10%最小限制开度。

3.2.1 HMI手动状态：当操作人员选择“底吹手动”按钮，画面按钮中“底吹自动”栏的“启动”、“停止”、“出钢开始”和“出钢结束”四个按钮被屏蔽。

而在“底吹手动”栏中能够根据工艺要求选择“吹氮”或者“吹氩”；画面中切断阀、放散阀（HV1011、HV1001、HV 、HV 、HV1101、HV1102、HV1103、HV1104）可完成打开或关闭操作；调节阀（FCV1101、FCV1102、FCV1103、FCV1104和PCV1003）能够根据要求设定阀门开度。

在“参数设定”选项的“底吹系统时序图”中能够顺序实现各个转炉底吹状态的切换以及各状态下的流量设定。

炼钢厂50吨转炉动态炼钢控制系统的开发与应用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。

标签：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。

底吹转炉钢中渣的形成机理与控制技术钢铁生产领域中，转炉炼钢是一种常见的炼钢方法。

在这个过程中，底吹转炉钢中渣的形成机理及其控制技术起着关键作用。

渣的一个主要功能是吸收和稀释炉内的含氧和硫等有害物质，同时也对脱碳、炉温控制等方面起到重要作用。

本文将介绍底吹转炉钢中渣的形成机理和控制技术。

底吹转炉钢的渣主要由氧化物组成，包括SiO2、MnO、FeO和CaO等物质。

这些氧化物的形成主要与底吹过程中的气体反应和炉料中的杂质有关。

底吹过程中，通过喷吹气体（通常是纯氧）进入转炉底部，气体与液态钢中的成分发生反应，生成氧化物。

此外，炉料中的杂质如硅、锰等也会与氧化物反应形成渣。

底吹过程中，气体与液态钢直接接触，产生的物理和化学反应是渣的形成机理的重要影响因素。

物理反应包括气泡的形成和气泡的上升，这些气泡带着渣中的有害物质上升到钢液表面并逸出。

化学反应则包括液态钢和底吹气体之间的反应，产生氧化物。

底吹气体中的纯氧和液态钢中的碳发生反应形成CO2，同时液态钢中的硅、锰等杂质也会与氧反应形成相应的氧化物。

控制底吹转炉钢中渣的形成有几个关键技术。

首先，要控制好底吹过程中的气体流量和气体喷嘴的位置。

气体流量的控制可以影响气泡的大小和数量，进而影响渣的形成和脱渣效果。

气体喷嘴的位置也是关键，需要使气泡均匀分布在整个炉液中，避免气泡聚集导致不均匀的渣形成。

其次，要合理控制底吹气体的成分。

氧气是最常用的底吹气体，通过控制氧气的流量和纯度可以影响氧化反应的速度和程度。

在渣的形成过程中，氧化反应是关键的步骤，因此控制氧气流量和纯度对于渣的形成和质量有着重要影响。

此外，底吹转炉钢中渣的形成还与炉料的选择和操作条件等因素有关。

炉料中的硅、锰等杂质含量会影响渣的成分和性质，因此需要控制炉料的质量和组成。

操作过程中的炉温、钢液搅拌等条件也会影响渣的形成和质量，需要进行合理的控制。

对于底吹转炉钢中渣的形成机理和控制技术的研究，可以通过实验和数值模拟等方法来进行。

转炉烟气分析动态控制及技术应用作者：刘莫岩来源：《科技视界》 2015年第20期刘莫岩（鞍山宝得钢铁有限公司，辽宁鞍山 114000）【摘要】由人工经验控制到动态智能控制是转炉炼钢自动化的发展方向，而利用质谱仪在线分析转炉烟气进行动态控制是实现转炉炼钢技术自动化最有效的途径；介绍烟气分析动态控制炼钢技术在宝得钢厂120吨转炉的开发应用情况，对提高转炉终点命中率，实现炼钢自动化，特别是对国内中小型转炉具有借鉴作用。

【关键词】转炉；烟气分析动态控制炼钢技术；宝得钢厂0前言2013年，随着宝得公司内部设备的大更新，我炼钢厂新上了一座120吨转炉，具有动态延期控制技术。

在经过一段时间的生产检验之后，发现只要对该项技术进行稍微地改变与提升，就能胜任更复杂的需求，确保高质量的钢铁冶炼。

在转炉吹炼的过程中，宝得钢厂采取的工作方式能够快速完成炉气成分分析，并且只需要了解炉气的成分变化就可以根据一定的计算公式来计算得到脱碳速率以及钢产品当中碳的含量，对实现自动化生产有较高的帮助作用。

1系统组成整个系统由三部分组成：（１）负责转炉炉气采集，处理的低碳维护量的LOMAS系统；（2）在线分析质谱仪；（3）转炉烟气分析动态控制系统；1.1LOMAS烟气采集和处理系统在烟气当中有大量气体，该系统能够实现对这些气体的分析，确保了解烟气中的组成。

LOMAS系统为了确保探测到准确的气体成分，在系统内部安排了两个甚至更多的气体探头，并且有专门的仪器来分析气体成分。

分析工作主要利用了系统中的两个探头，对装置内的烟气进行周期性的取样，并且预留了一个探头来起到备用的作用，确保烟气检测处理工作的不断进行。

1.2在线分析质谱仪在LOMAS系统完成对烟气的分析工作之后，主要由在线分析质谱仪来承担对烟气成分的分析工作，在计算机软件的有效支持下，在线分析质谱仪的工作效率较高，在短时间内就能完成整个分析工作，并且还能在高效率的同时保证较好的工作精度。

转炉底吹原理转炉底吹是一种常见的钢铁冶炼工艺，用于去除炉渣中的杂质元素和降低炉渣中的硫含量，同时调节钢液的组成和温度。

转炉底吹的原理是将高压氧气通过转炉炉底装置喷吹到钢渣中，通过氧气与渣中的杂质元素和硫反应，进行氧气顶吹熔炼。

转炉炉底吹的流程通常分为吹炉、冶炼和出渣三个阶段。

吹炉阶段是为了减少炉底的进气量，增加氧气流量以提高冶炼速度。

此阶段通过提高氧气的喷吹速度和荷氧量，以增强氧气底吹的冲击力和穿透力，使得氧气能够迅速深入到底渣中。

同时，在吹炉过程中还要注意要逐渐提高氧气的流量，使之逐步进入到底渣中，以减少底渣的流动，并控制好适当的喷吹压力和喷吹角度，以方便氧气与渣相互作用并迅速完成反应。

冶炼阶段是转炉底吹的核心阶段，也是主要的冶炼过程。

在这个阶段，通过给予足够的氧气供给，使得底渣中的砂、石、铁、钢、石灰等杂质元素与氧气迅速进行反应，并在高温环境下产生化学反应，产生大量的气泡。

这些气泡在钢渣中上升，将炉渣中的杂质元素和硫含量冲出炉外，从而达到净化钢液的目的。

在冶炼过程中，底渣的各种物理和化学性质会发生变化，对反应的进行起到重要的作用。

渣的流动性和粘度的变化会影响气泡的上升速度和高度，进而影响吹炉效果。

底渣的碱度和氧化性会对反应速度和效果产生影响。

因此，在冶炼阶段还需要根据各种因素的变化进行相应的调节，以保持较好的冶炼效果。

最后一个阶段是出渣阶段。

随着底渣中杂质元素和硫的被氧化排除，底渣的垛高会逐渐降低，表示冶炼的基本完成。

此时，需要控制好底渣的排渣速度，以防止底渣中的溶解氧找到与之反应的物质，继续发生冶炼反应。

出渣的速度也要适度控制，不能过快或过慢，以免影响转炉的正常运行。

总结起来，转炉底吹通过控制氧气的流量、喷吹速度和角度，使其深入到底渣中与杂质元素和硫进行反应，从而实现冶炼的目的。

在整个底吹过程中，需要根据吹炉阶段、冶炼阶段和出渣阶段的不同特点进行合理的操作和调控，以确保冶炼效果的稳定和优良。

转炉炼钢终点控制技术的探讨摘要：随着我国科学技术的发展,在转炉炼钢生产中,终点控制已成为限制性环节。

本文通过分析转炉炼钢终点控制技术的现状,研究转炉炼钢终点控制的方法及模型,不断提高炼钢终点控制水平,对降低消耗、提高炼钢生产效率具有重要的意义。

关键词：转炉炼钢；终点控制；动态；静态引言转炉炼钢的终点控制方法有拉碳补吹法、一吹到底增碳法、副枪测定法、成分测算法和气相分析法等终点控制方法，通常分为经验控制、静态控制、动态控制以及自动控制。

除了经验控制之外，其余的控制方法都是在建立了控制模型的基础上进行的。

这些控制模型都是在一定的假设条件下，通过统计处理、机理分析或回归分析等得到的。

由于转炉炼钢过程是高温条件下的复杂的物理化学反应过程，受很多因素的影响，而且有些因素还无法准确地定量描述，因此依现有的技术水平建立的静态模型、动态模型、自动控制模型，来控制转炉炼钢的终点，其效果还很难达到完全令人满意的程度。

1、转炉炼钢的终点控制方法1.1拉碳补吹法所谓“拉碳”，就是在吹炼时判定已达终点而停止吹氧，由于在中、高碳钢种的含碳范围内，脱碳速度较快，一次判别终点不太容易，所以采用高拉碳+补吹调整的办法。

国内在采用高拉补吹法吹炼中、高碳钢时，一般根据吹炼时特征，参考供氧时间及耗氧量，按所炼钢种碳规格稍高一些来拉碳，取样分析(或测温定碳)，再按这一含碳量碳的脱碳速度补吹一定时间，以使其达到所要求的终点。

国外常采用“高拉碳”操作冶炼高碳钢，如美国普韦洛厂用氧气转炉生产高碳钢占全部产量的6l%，采用“高拉碳”法生产高碳钢，是因为所用铁水含硫量在0.02%～0.03%，含磷量全部在0.048%～0.080%之间。

用这样的铁水炼钢，成品中硫和磷含量几乎无须考虑。

“高拉碳”法冶炼高碳钢，渣中氧化铁低，金属收得率略高，氧气和脱氧剂消耗略低，终点钢水中气体含量较低。

1.2一吹到底增碳法一吹到底增碳法就是终点按低碳钢控制，然后在出钢过程中增碳，使钢水中的含碳量达到所炼钢种的要求范围之间。

转炉自动炼钢一级控制系统的实现作者：朱佳来源：《中国科技纵横》2018年第05期摘要：介绍了河钢唐钢第一钢轧厂转炉自动炼钢一级控制系统如何完成氧枪的自动定位、氧气流量的自动调节、底吹系统的自动控制、散料系统的自动配料及加料、杂用石灰与合金料系统的自动配料及加料等功能，最终实现转炉全自动炼钢的目的。

关键词：转炉；自动炼钢；控制系统中图分类号：TP73 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0083-02随着产品品种、质量要求的不断提高及降低成本的需要，都迫切需要提高转炉终点控制水平，研究并建立转炉终点预测模型和工艺参数的优化模型对改善产品质量、提高炼成率、缩短冶炼时间和提高企业经济效益都具有重要的意义。

因此转炉炼钢动态智能控制技术是中国转炉炼钢的重要发展方向。

河钢唐钢一钢轧厂共有三座150t顶底复吹转炉采用较为成熟的转炉烟气分析动态控制技术。

但是，转炉烟气分析系统只是提供了一种控制模型，只有通过转炉基础自动化控制系统才能更好地发挥其应有作用。

转炉烟气分析系统是一个新项目，目前的转炉一级PLC系统不能适应其控制要求。

因此，对氧枪的自动定位、氧气流量的自动调节、底吹系统的自动控制、散料系统的自动配料及加料、杂用石灰与合金料系统的自动配料及加料功能进行改造和完善，以满足转炉烟气分析系统的各项要求并保证转炉自动化、科学化炼钢的最终实现。

1 氧枪自动定位控制转炉炼钢的过程就是向装有铁水的转炉内不断吹氧的过程。

吹氧的任务是由氧枪来完成的，需要吹氧时，氧枪进入炉内，根据冶炼需要停在距铁水某一液面上，这个距离随不同的冶炼阶段而发生变化，它的准确与否直接关系到冶炼产品的质量，所以氧枪的定位控制是转炉炼钢的核心部分。

氧枪自动定位控制是通过氧枪位置控制环来实现的。

因此，在硬件上采用德国TURCK增量型编码器和德国西门子公司S7-300模板配合，完成氧枪位置信号的采集。

操作人员根据炼钢的不同冶炼阶段设定不同的氧枪运行高度，位置控制器将位置信号转换成速度信号发送到变频装置的速度给定端，变频装置驱动装有光电码盘的电机运行，光电码盘把电机运行的转数以脉冲的形式传送到脉冲/位置转换器中，脉冲/位置转换器将脉冲信号转换成位置信号反馈给位置控制器，位置控制器根据位置设定值与位置反馈值的差来调节速度给定值。

转炉炼钢的自动化控制技术研究发表时间：2018-05-30T15:30:05.427Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：王坤[导读] 摘要：随着技术水平的不断提高，自动控制技术在工业生产中的应用一直在积极推动钢铁工业的发展，已被广泛使用，不仅节省人力，而且使得精确控制越来越多准确和有效。

河钢承钢自动化中心河北承德 067000摘要：随着技术水平的不断提高，自动控制技术在工业生产中的应用一直在积极推动钢铁工业的发展，已被广泛使用，不仅节省人力，而且使得精确控制越来越多准确和有效。

为了提高钢的质量，本文详细分析了转炉炼钢自动化技术的优势和关键。

关键词：转炉炼钢自动化；控制技术；1、转炉炼钢自动化控制技术概述转炉炼钢自动化控制技术在计算机信息网络技术中，工业控制技术是在传统转炉炼铁工艺的基础上开发出一种以铁水和废钢为基础的科学技术，铁合金作为以铁水和废钢为基础的手工原料，铁合金是一种生物化学反应，由转换器在高温下完成的热量产生。

转炉炼钢的自动控制技术是基于转炉前钢铁等级和重量以及铁水温度对Ironon进行的，对吹氧和底吹的T吹氧高度和吹氧全过程的二次分析诸如静态数据和测试参数的数量。

如果后期钢水的成分和温度被吹走，则再次分析通过第二阶段计算机系统的动态模型。

分析了数控系统实现炼钢自动控制达到目标的数学模型和机理，主要由计算机控制，并由计算机自动控制。

如钢铁冶炼等品种的人工智能技术，其系统比较复杂，由于转炉炼钢过程尤其是高温多元，有很多不确定因素，如制造连续过程中的各种参数准确的在线检测很难实现困难，所以采用自动化技术的数学模型，基于模型的控制，转炉炼钢自动化。

2、自动控制技术的研究对转炉炼钢非常重要中国转炉炼钢自动化控制技术的目标是在提高钢材质量和生产效率的前提下，节约成本，节约能源，科学和环保。

中国钢铁市场在国际钢铁市场竞争中处于不败之地。

在提高钢材末端的预定义自动控制技术中，可以降低生产成本，提高能源效率。

转炉底吹系统工艺优化实践宁知常;苗振鲁;赵友虎;赵亮【摘要】针对转炉底吹系统存在的底部气体流量小、不能动态调节以及吹炼模式简单单一等问题,分析终点碳氧积并进行回归分析,采取优化底吹PLC程序、建立底吹流量控制模型、合理选用底吹曲线等措施.优化后,平均终点碳氧积由0.002 76降为0.002 64,终点渣样中(TFe)含量下降1.16％,平均脱硫率提高了3.67％.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】4页(P6-8,14)【关键词】转炉;底吹系统;动态模型;碳氧积;金属收得率【作者】宁知常;苗振鲁;赵友虎;赵亮【作者单位】山钢股份济南分公司炼钢厂,山东济南250101;山钢股份济南分公司炼钢厂,山东济南250101;山钢股份济南分公司炼钢厂,山东济南250101;山钢股份济南分公司炼钢厂,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TF729.51 前言目前，国内转炉复吹技术仍处于普及和逐步提高阶段，与国外先进技术相比仍存在不小差距。

现转炉底吹系统设定的总耗氧量一般不修正，装入量、装入制度变化或铁水成分变化时，过程控制将发生较大变化，这就意味着切换时机的提前或滞后，从而影响底吹效果；同时在各个阶段的流量值基本是一成不变的，不能根据实际需求机动灵活地调整；原设计思路的底吹流量大小及切换时机，仅仅考虑到了钢水对氮含量的要求，却恰恰偏离了顶底复吹转炉复吹冶金效果的真正意义，限制了转炉顶底复吹冶金功能的更好发挥。

为此，本研究优化转炉底吹工艺专家系统，使底吹流量实现动态模型控制，避免了钢水过氧化，提高了合金、金属收得率和钢水质量。

2 工艺优化实施内容2.1 存在的问题过去转炉底吹系统设定的总耗氧量一般不修正［1］，装入量、装入制度变化或铁水成分变化时，过程控制（如脱碳速度、返干喷溅期等）将发生较大变化，这就意味着切换时机的提前或滞后，从而影响底吹效果；同时在各个阶段的流量值基本是一成不变，不能根据实际需求机动灵活地调整；最为关键的是，原设计思路的底吹流量大小及切换时机，仅仅考虑到了钢水对氮含量的要求，根据钢种对氮含量的要求简单地区分了3种底吹模式，却恰恰偏离了顶底复吹转炉复吹冶金效果的真正意义，限制了顶底复吹冶金功能的更好发挥。

浅谈转炉炼钢终点控制技术摘要：随着社会经济的快速发展，钢材多数应用于房屋建造、商品楼构建等原材料需求方面，但传统的炼钢技术已经无法满足目前建筑对钢材的需求量，钢材本身的质量和生产效率也提出了更高的要求，因此企业要加强现代钢材炼钢过程，改善炼钢方法，提升炼钢效率，为社会需求提供充足的钢材资源。

就目前的炼钢技术发展前景看，转炉炼钢技术是企业的核心技术之一，是决定提升钢材质量的主要依据，但我国的转炉炼钢技术处于发展阶段，加强对炼钢技术的引进和完善，是提高企业经济效益和满足社会需求的关键。

关键词：转炉炼钢终点控制技术现状1人工经验控制法1．1拉碳补吹法这是人工经验控制中较为常用的一类方法，是在吹炼后期由人工来完成各项操作的，并对参数进行分析判定，如果碳含量满足目标要求，就可以终止吹氧。

在中碳钢和高碳钢的生产中，较多的采用拉碳补吹法完成操作，借助于目标碳的含量数值较高，氧化速度快的特点来开展工作。

结合锤炼特点，发现供氧时间和供氧数值的结束点要比冶炼过程中钢的含碳量高，所以在取样时，应该适当地进行补吹以及温度调节等操作。

这种方法操作简单，消耗原材料的计量较小。

对于高碳钢、中碳钢的控制尤为适用。

1．2直吹增碳法在进行直吹增碳法中，能够避免受到额外限制因素的影响，满足吹扫的目标，依据人工经验，将终点时的碳的质量分数和温度数值控制在合理的范围内，实现冶炼效率的提高。

直吹法不仅减少了补吹的时间，而且操作时间短、效率高、终点命中率大，对于低碳钢的生产尤为适用。

2静态控制终点的静态控制需要结合原材料的状况以及吹炼钢种的目标，将铁水、废钢、铁合金材料加人，实现供氧量的计算。

静态控制中，基本无法进行吹炼过程的更改，导致命中率显著降低，在实际的应用中，必须采用人工控制静态点的范围。

通常终点碳的命中率为80％以上。

另外，转炉炼钢的静态控制包括机理模型、经验模型以及人工神经网络模型。

机理模型的建立是通过对冶炼中不同参数的合理分析实现的，通过提出一系列具有假设性的方法，加上物料平衡的计算和热平衡的计算，得到合理的装料模型。