阳春新钢铁有限责任公司 529600
摘要：为满足市场对钢材资源的需求，在生产中有更多的钢材企业应用了新型技术，不仅可以提高生产效率，还可以在保证质量的同时降低成本，这对提高企业的同行竞争力意义重大。目前来讲转炉炼钢技术在不断的改革更新，尤其是自动化控制技术的应用，更是实现了对整个生产流程的动态管理，准确做好每个步骤的检测和记录，相比原有工艺生产效率得到了大大提升。本文分析了转炉炼钢技术自动化控制技术的应用优势以及工艺流程。
关键词：转炉炼钢；自动化控制；自动化检测
转炉炼钢技术复杂程度较高，整个工艺流程中需要经过多种物理化学反应，这样就加大了过程检测的难度，人工检测实际操作的效率比较低。所应用的常规控制模式逐渐无法满足冶金生产需求，为节省更好人力和时间，将自动化控制技术应用其中，实现了自动化检测与自动化控制，可实现生产全过程的检测记录，在保证钢材质量的同时，减少了成本投入，以及降低了废气排量，更符合持续发展要求。
一、转炉炼钢自动化技术分析
1.转炉炼钢技术
转炉炼钢技术简单来讲就是从新将既有废弃钢材熔化处理后得到新的铁水，然后与一些铁合金物质在高温条件下加热，再次转换生产出钢材。转炉炼钢技术的关键在于炉内温度的控制，而这就需要精确可靠的检测和控制技术，满足实际生产要求。相比常规控制技术，在计算机技术与物联网技术支持下实现的自动化控制模式，可以进一步促进传统转炉炼钢技术所用废钢、铁水以及钛合金等原材料的改变，以钛合金形成的熔化温度环境为基础的炼钢技术，经过计算机控制来实现工艺流程中高温环境变化的实时检测[1]。并且可以收集钢材种类、铁水质量等参数来生成动态参数模型，以及将可视化结果直接呈现给技术人员，可以更好的根据生产需求来进行相应的调节与控制，达到生产过程自动化控制的目的。
2.自动化控制改革
2.1提高生产效率
在供给侧改革的背景下，很多钢材企业已经在逐步的进行去产能、降能耗的改革，以更少的能耗来达到最高的生产效率。转炉炼钢自动化技术的应用，相比常规控制技术，其大大减少了人力物力的投入，通过计算机技术的支持，来实现对全工艺流程的控制。即通过计算机来发布指令，联合各项生产参数进行分析，作出相应的调整，提高物资的利用率，维持最高生产效率[2]。并且，自动化控制的实现，直接省略了人工检测记录环节，避免技术人员长时间处于恶劣的生产环境。
2.2提高生产质量
转炉炼钢自动化控制技术实现了以往生产体系的创新，通过动态控制转炉气体连续分析系统以及副枪测温系统，可以在计算模型基础上，对温度和气体到达终点的概率进行科学评估。并且，在生产过程中还可以利用气体补吹的方式，来减少炉内氧气含量，以免含氧量过高造成钢水被氧化，保证钢材具有较高纯度，提高钢材生产质量。通过计算机的自动化控制，大大减少了人工干预的比例，有效的消除了部分干扰因素，确保每个环节中钢材质量的一致性。在自动化控制技术不断完善的同时，做到了能耗的不断降低，不仅未影响到生产质量，还节约了更多生产成本。
二、转炉炼钢自动化控制技术类型
1.转炉炼钢检测技术
转炉炼钢检测技术可以分为副枪检测技术与废气分析检测技术两种，均是通过检测仪表来完成转炉炼钢工艺流程中液面高度、熔钢成分、熔钢温度以及炉渣化学成分等多方面进行记录与分析，并对生产过程温度变化进行实时检测，根据生产需求来进行灵活调节，保证生产的高效化[3]。以及从转炉热平衡、氧平衡、渣平衡以及铁平衡等方面做综合分析，确定冷料、辅料、补热剂的添加量，以及精确计算炉内吹氧量。
1.1废气分析检测
转炉炼钢生产过程中会产生氧气、氮气、氢气、氩气、一氧化碳与二氧化碳等多种气体，为降低废气排放对生态环境产生的不利影响，需要加强对生产废气含量的检测。应用质谱仪来对生产废气进行分析，可以将副枪检测技术与炉气定碳法结合，以前者作为技术核心，能够进一步完善对生产流程废气总量进行检测，并完成脱碳速度的分析。通过对转炉炼钢生产工艺中排除的废气与流量的检测记录，为炉内瞬时钢液残留的含量提供数据，完成炉内含碳量的准确预测。副枪检测技术的应用，能够更好的来保证转炉炼钢生产中含碳量数据分析的准确性，作为自动化检测技术执行的重要依据，同时提高生产效率和质量。与常规检测方法相比，自动化检测技术在实际生产中的应用大大降低了劳动强度，倒炉次数、复吹次数均有所降低，且渣中TFeO含量减小，耐火材料寿命更长，炼钢所需周期时间更短，相比来讲在生产效率上具有明显优势[4]。
1.2副枪检测技术
副枪检测技术在转炉炼钢中的应用，针对的是吹炼工艺中钢水温度以及含碳量参数的检测，最为常见的是TOS探头以及T探头，实际检测中可根据探头链接装置以及检测需求选择，将探头接通后便可完成检测任务。检测时需要将探头放入到钢水中，所测得的钢水温度与含碳量数值会直接由显示器呈现，并输入计算机后做全面分析计算。通过副枪检测技术得到的钢水氧含量，可以为转炉炼钢含碳量以及温度的控制提供参数支持，相比传统生产模式数据检测更加简单和准确。目前副枪检测技术已经被广泛的应用到冶金炼钢工艺中，大大减少了原材料的消耗，生产自动化程度提高，在提高转炉炼钢产量的同时，保证产品质量稳定性更高。
2.自动化控制技术
转炉炼钢自动控制技术的实现需要多个模块实现，包括炼钢模块、人工智能以及控制技术等。通过计算机技术来检测了解炉内原料状态，便于作出下一步的调节，为高效精准生产提供支持。
2.1模型设计
转炉炼钢自动化控制技术所应用的控制模型分为动态控制模型与反馈计算模型，两者之间有着较大差异。动态控制模型是利用计算机信息收集系统所收集的信息分析模型，可以做到实时性，分析结果的准确性比较高。此种模型是以氧气与合金变化比例为主要检测对象，需要专业检测员根据计算机所反馈的数据结果来调整炉内碳含量以及钢液温度等参数，满足转炉炼钢工艺要求。反馈计算模型控制需要以检测结果二次重复检测为基础，利用重复检测的方法来对存在的误差做不间断的优化，确保能够将误差控制到最小。模型设计控制方法提高了出钢的合格率，将损耗率控制到更小，终点命中率得到进一步提高。
2.2控制设备
转炉炼钢生产过程，是以中央计算机为核心，对炉内设备进行统一集中的控制，并建立中央数据化处理中心，完成计算机程序化自动控制。计算机自动化控制辅助系统可以完成转炉炼钢生产过程所有数据参数的收集，针对预先存储数据做建模分析，比较实际生产情况，完成对钢水状态的调整控制。以计算机信息系统收集到的数据信息为依据，选择与数据一致的钢种，为冶钢生产打好基础，降低操作难度，提高生产自动化与智能化，维持更高的生产力。
结束语：
转炉炼钢自动化控制技术对于进一步提高冶金炼钢综合效益具有重要意义，通过计算机信息系统对生产数据参数的收集分析，为生产操作提供可靠的数据支持，大大提高了生产自动化。并通过专业自动化检测技术，掌握实时生产状态，通过有效调整，降低废气污染，更利于企业持续发展。
参考文献：
[1] 罗汉.关于转炉炼钢自动化控制技术研究[J].冶金管理，2020（09）：2+4.
[2] 李振异，宋波.冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究[J].冶金管理，2020（07）：8-9.
[3] 杨帆，刘志芳，黄珍，喻建林，杨家法，熊晨光.转炉炼钢自动化控制技术及常见问题分析[J].中国金属通报，2019（12）：102-103.
[4] 孔凡彬.转炉炼钢的自动化控制技术分析[J].南方农机，2019，50（18）：168.