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摘要：随着经济社会的飞速发展，钢材及钢铁制品的使用范围越来越广，各方市场需求也日益膨胀，因此对钢铁的产量和质量要求也越来越高。炼钢技术的高低直接影响着钢铁的产量和质量，作为当前冶炼行业公认效率最高、出产钢材质量较合格的转炉炼钢技术发展前景很可观，其中终点控制又是转炉炼钢生产环节中最至关重要的一步，它的准确性对钢水的质量、钢铁生产成本的控制有着至关重要的影响。当前转炉炼钢技术依然还处在边发展边改进的阶段，终点控制技术也因有着各种不同技术种类利弊并存仍有着很大的提升空间。
关键词：转炉；炼钢；终点控制
1转炉炼钢终点控制技术的应用现状
上个世纪中期阶段，炼铁技术人员便进行了非常精密的相关热力学实验研究，经过对有关数据信息的细致分析，科学计算了炼制钢铁的具体情况。对钢铁冶炼炉内不同材料间存在的具体化学反应及产生的热量来看，主要运用了计算机技术进行转炉炼钢生产状况分析。而所采用的转炉炼钢终点控制技术能力的强弱与炼钢生产的效率与质量密切相关，通常情况下，主要包含了钢水碳含量与冶炼温度方面的管控因素，当碳的含量太高的时候，无法满足钢种的相关规定，并且阻碍到终点脱磷；而如果含量太低的时候，则提高了钢水终点氧与氮含量。实际上，温度高低与原料冶炼时间、相应的消耗量存在着紧密的关系，带给钢水质量很大的影响。一般而言，转炉炼钢终点控制技术在应用的过程当中，会涉及到诸多不同类型的技术，如人工经验管控技术、静态与动态管控技术及自动化管控技术等。
2转炉炼钢终点控制技术应用
2.1动态控制技术。动态控制技术是将静态控制作为基础，借助炉气分析仪、副枪等对吹炼期间检测有关变量随时间变化的动态信息，可使转炉炼钢的重点控制水平借助吹炼参数的修正提高，从而使命中率提高并达到预定的吹炼目标。其中的代表方法为炉气分析法和副枪动态重点控制技术两种，其中副枪动态重点控制技术的能力将转入炼钢期间动态吹氧量进行精确控制，炉气分析法是借助质谱仪收集路口的逸出气体的氧体积分数和炉内脱碳速率进行迅速分析，因此常常和副枪动态终点控制技术共同使用。
2.2光谱光学判定方法。转炉炉口火焰的辐射光谱中包含着大量的钢水潜在信息，国内外已经有多家公司使用光谱光学判定方法来对转炉炼钢终点进行预测和尝试。美国Bethlehem钢铁公司曾在200t以上的大型转炉，低碳范围内的转炉终点碳含量的控制中采用了一种光谱光学分析方法，通过测定炉口火焰辐射的光谱中的560nm左右的波长的辐射光强度，利用模型测算得到对终点碳含量判定；某炼钢厂研发了一种多光谱辐射测量的方法，通过检测和分析吹炼过程中光谱辐射的光强度信息，得到了特定光谱与吹炼终点的密切联系，通过相关模型进行实时预测判定；这种非接触测量方法的最大好处就是可以不中断炼钢吹炼过程、不影响钢水的质量。
2.3光学图像控制技术。图像与光学控制技术是光学图像控制技术的两种细分类型，其中光学控制技术应用于高质量的转炉炼钢终点控制的目标实现，需借助吹炼期间炉口光强光谱所出现的改变进行系统分析，对转炉炼钢终点进行判断从而使钢铁生产质量提高。图像控制技术借助摄像机对火焰图像信息资料进行采集，上述两种控制技术通常配合使用，通过在线判断提供给转炉炼钢终点控制充分的支持。
2.4智能终点控制方法。以神经网络和专家系统等技术为代表的智能终点控制方法，可以避开过去那种对炼钢过程深层规律无止境的探求，转而以事实和数据作根据，来实现对过程的优化控制，因而在炼钢终点中使用较多。
韩国Pohang钢铁公司就曾利用神经网络对转炉的在线数据进行提取和训练，预报结果与实际工艺数据较为符合；日本Nippon钢铁公司研发了一种特殊的专家系统，把经验炼钢法和黑盒推理等原理应用于控制过程，对吹炼结果有一些提升；国内多家大型钢厂也在神经网络等技术应用到了转炉炼钢终点控制中。总体上来说，这些方法侧重考察输入输出量间的关系，消除了随机偏差，对当前转炉炼钢这种机理研究尚不透彻的多元多相的高温物理化学反应过程，该方法可以保持一定的精度，具有某些独到的优势。
2.5做好人工经验管控技术的应用。第一，提高对拉碳补吹方法的利用率。此方法属于应用次数最多的方式之一，针对的为处于吹炼后期阶段，依靠人工予以判断的形式进行分析，在碳含量满足相关标准要求时，需暂停吹氧。生产中、高碳钢的过程当中，此种方式应用的次数最多，究其原因，因为目标碳含量过高，氧化的速度非常快等因素致使。根据吹炼的特点，不难获知，设定具体的供氧时间、供氧含量终点的时候，应该大于冶炼钢种相应的含碳量，完成取样处理之后，需要实施补吹和调温处理。第二，保证直吹增碳方法运用的合理性。此种方式被运用到吹炼过程当中，能够避免被其他因素所干扰，完成既定的任务。
2.6静态模型控制方法。静态模型控制方法是结合了人工经验控制方法，以单一测算的静态模型为基础的终点判定方法，是目前转炉炼钢厂使用最广泛的技术手段之一。这种静态模型是在经验炼钢法的基础上，基于热平衡原理、物料平衡原理，以设定好的原材料种类和拟要吹炼的钢种条件来预定终点温度以及碳等元素的含量。静态控制的模型主要有统计、经验、机理等，这些方法的主要区别就在于，是否考虑吹炼过程的物理化学变化规律以及前一炉次对本炉次吹炼的增量变化。这些方法克服了经验炼钢的不确定性，通过对原材料、添加剂、吹氧量等参数数量相对精确控制，使得炼钢产物的技术参数控制在一个相对稳定的范围内，但是由于原材料的质量每次不能完全一致，且吹炼过程不能实时调整，命中率一般仅有80%左右。
3发展趋势
目前，我国钢铁工业发展水平离国际发达水平还有一段距离，大部分钢铁厂还是中小型转炉，尚未能向大型转炉转换。而中小型转炉终点命中率低，控制工作的开展受到明显的限制，从而影响了产品合格标准的准确性。因此，转炉向大型化生产方向转变、提高大型转炉自动化应用水平迫在眉睫。第二是转炉冶炼技术由粗放型向集约型转变。技术人员的工作经验和技术水平容易参差不齐，这对冶炼精准度有着很大的影响。因此静态控制技术和动态控制技术的使用必须加快普及步伐，使粗放型生产模式向集约型、科学型转变。
结语
综上，系统分析与思考转炉炼钢终点控制技术的应用现状显得尤为必要，具有一定的研究意义和实施价值。文章通过说明转炉炼钢终点控制技术的应用现状，同时提出了转炉炼钢终点控制技术的具体应用措施：加大光学图像方法的运用力度、注重对静态管控技术的科学利用、确保动态管控技术运用的科学性、做好人工经验管控技术的应用工作。希望此次研究与分析的内容和结果，能够得到有关转炉炼钢终点控制技术工作人员的关注与重视，并且从中获取相应的借鉴和帮助，以便增强转炉炼钢终点控制技术的实际应用效果，进而确保我国钢铁冶炼的效率和质量。
参考文献
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