王學(xué)恩
（山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪271104）
摘要：萊鋼型鋼煉鋼廠原有加料工藝多為一次性加入大量散裝料，易引起鋼水溫度驟降及鋼水噴濺現(xiàn)象。新型散裝料均勻布料自動化控制系統(tǒng)是通過在轉(zhuǎn)爐冶煉期間按照時間百分比、料重百分比、頻率等參數(shù)分批次加入特定原料（例如燒結(jié)礦），實現(xiàn)溫度的穩(wěn)控、優(yōu)質(zhì)鋼水的冶煉，保證了物料分布的均勻性，避免噴濺。
關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐；散裝料；均勻布料；自動化控制系統(tǒng)
1 前言
萊鋼型鋼煉鋼廠2#轉(zhuǎn)爐原有加料工藝多為一次性加入大量散裝料，極易引起鋼水溫度驟然下降及鋼水噴濺。原操作簡單，無法保證物料分布的均勻性；溫度變化大，不利于終點目標(biāo)出鋼溫度控制；人為控制該下料技術(shù)難度大，勞動強度大。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)一套適應(yīng)萊鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉實際情況散裝料下料的自動控制系統(tǒng)十分必要。
2 工藝原理
原有轉(zhuǎn)爐二級系統(tǒng)根據(jù)冶煉鋼種自動選定下料模式，根據(jù)熔渣性能、脫磷熱力學(xué)原理，確定在轉(zhuǎn)爐冶煉前期加入大批量散裝料。吹煉2～3 min 時，［Si］、［Mn］基本氧化完，此時大量的SiO2進(jìn)入渣中，爐渣堿度較低，脫磷條件較差；吹煉4 min 左右，爐內(nèi)溫度達(dá)到1 400 ℃左右，爐內(nèi)反應(yīng)以脫碳、脫磷為主，而受溫度低的影響，脫碳速度較慢，在低溫、高FeO 的條件下，脫磷反應(yīng)大量進(jìn)行，即在這個時段加入大批的散裝料有利于脫磷和接近終點磷目標(biāo)。但是，由于一次性大批量的加入散裝料（礦石）產(chǎn)生的驟然溫降和嚴(yán)重的噴濺，造成大量的金屬損失和對爐襯的劇烈沖刷，影響造渣及脫磷，造成吹煉的熱量損失，不利于現(xiàn)場操作人員的人身安全。改造后，在轉(zhuǎn)爐二級模型中新增了“均勻布料”散裝料下料模式。改扇形閥為振動給料篩，安裝了稱重儀表、傳感器等，稱重信號傳送PLC。
3 均勻布料控制系統(tǒng)
3.1 均勻布料控制原理
下料過程為通過振動給料篩分批次定時定量加入輔料來實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐均勻布料。第一批料下料時間為90 s（可設(shè)定）；第二批料的下料方式為定量定時的方法，在不同的料重的情況下，又同時按照不同的下料時間百分比和料重百分比多次下料。在自動模式多次下料的過程中，均勻布料預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)檔位共有9 檔下料頻率，下料過程中自動調(diào)節(jié)加減檔，保證下料平穩(wěn)，溫度上升穩(wěn)定。
3.2 均勻布料檔位自動調(diào)節(jié)控制原理
在自動模式多次下料的過程中，均勻布料根據(jù)預(yù)設(shè)多個檔位在下料過程中自動調(diào)節(jié)加減檔。保證下料平穩(wěn)，溫度上升穩(wěn)定。
具體控制方式是計算出該批次下料百分比、該批次下料實際時間、該批次下料時間百分比。
在該批次下料實際時間百分比＞0.05 的前提下，若該批次實際下料料重百分比＜0.05，則下料檔位自動加1 檔；若該批次實際下料料重百分比＞0.05，則下料檔位自動減1 檔；對該批次下料實際時間百分比每增加0.05 進(jìn)行比較，共比較19 次，保證下料時間在相應(yīng)范圍內(nèi)，控制下料重量的精確率。
3.3 均勻布料控制實現(xiàn)
均勻布料控制方式分手動和計算機模式。手動模式：手動稱料即手動開啟振動給料機，稱料完畢，手動開啟下料振動給料篩下料，在下料過程中可以設(shè)定下料頻率，調(diào)節(jié)下料速率。
計算機模式：二級下散裝料加料料單后，在上一爐放鋼過程中，散裝料控制系統(tǒng)接收操作人員設(shè)定的礦石重量，自動進(jìn)行稱料。在轉(zhuǎn)爐冶煉期間，計算機模式下，根據(jù)每個階段吹氧量不同制定料倉代碼。該礦石倉需要下料時，自動啟動振動給料篩振料，在下料過程中分批次加入輔料。
吹煉5 min 前，第一批料下料時間為90 s（可設(shè)定）；吹煉5 min 后，第二批料的下料方式為定量定時的方法，在不同的料重的情況下，按照料重百分比和下料時間百分比多次下料。
礦石重量＜2 500 kg，下料時間5min；礦石重量為2 500 ～3 000 kg，下料時間為5.5min；礦石重量為3 000 ～4 000 kg，下料時間為6min；礦石重量為4 000～5 000 kg，下料時間為6.5min；礦石重量＞7 000 kg，下料時間為7.5 min。
下料累計計算包括本爐料重累計、本班料重累計和本月料重累計。不同倉下同種輔料的總重累計，精確計算轉(zhuǎn)爐輔料消耗，實現(xiàn)精益管理。
4 結(jié)語
系統(tǒng)實施后，避免了因為一次性大量下料引起的噴濺次數(shù)，避免了損失熱量，保證了煉鋼熱平衡，減少了因噴濺氧槍提升次數(shù)，保證了煉鋼冶煉過程的連續(xù)性，有利于終點目標(biāo)溫度的實現(xiàn)，提升了鋼水合格率，提高了生產(chǎn)操作管理水平和成本核算的精確性。