劉怡生

(河鋼集團宣鋼公司，河北宣化075100)

摘要：主要介紹宣鋼150 t轉(zhuǎn)爐模型煉鋼控制優(yōu)化改造，通過完善一級系統(tǒng)實現(xiàn)氧槍、吹氧量、加料、副槍系統(tǒng)的手動、半自動和全自動控制；優(yōu)化煉鋼溫度、原料、熔劑、氧量、靜態(tài)和動態(tài)計算模型，使模型煉鋼系統(tǒng)功能最優(yōu),達到良好控制效果。

關(guān)鍵詞：自動煉鋼；數(shù)據(jù)采集；靜態(tài)模型

宣鋼150 t爐區(qū)采用副槍自動煉鋼技術(shù)，它的實現(xiàn)過程包括靜態(tài)、動態(tài)數(shù)學(xué)模型的二級計算機控制系統(tǒng)及副槍數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，是理論計算、專家經(jīng)驗和先進檢測手段相結(jié)合的采用計算機以及PLC進行控制的科學(xué)煉鋼方法，技術(shù)人員通過對轉(zhuǎn)爐模型二級系統(tǒng)后臺程序的優(yōu)化調(diào)試，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐模型二級靜態(tài)模型、動態(tài)模型、吹煉跟蹤、熔劑計算、氧量計算等關(guān)鍵算法的準確運用，針對不同的鋼種和鐵水溫度、成分、重量、廢鋼情況、熔劑情況、爐況、生產(chǎn)節(jié)奏等，進行工藝參數(shù)調(diào)試,使參數(shù)最優(yōu),對氧槍自動、加料自動、副槍自動進行優(yōu)化，最終實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐模型二級控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1通訊接口設(shè)計優(yōu)化

完成模型二級和PLC 一級262個數(shù)據(jù)通訊點的正常通訊,滿足模型煉鋼吹氧、加料、測量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)通訊要求。主要方法為通過觀察現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化情況，利用KepServer和PLC數(shù)據(jù)監(jiān)視技術(shù)對實時的數(shù)據(jù)跟蹤，采用計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行歷史數(shù)據(jù)查詢分析，找到通訊故障點,優(yōu)化數(shù)據(jù)點采集模式,最終實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)正常通訊。設(shè)計調(diào)試模型接口界面,達到操作方便靈活,減輕勞動強度,通訊數(shù)據(jù)及時下傳控制設(shè)備，實現(xiàn)模型二級自動煉鋼界面數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的完整性和操作功能的完備性。

2后臺程序的優(yōu)化調(diào)試

實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐模型二級靜態(tài)模型、動態(tài)模型、吹煉跟蹤、熔劑計算山、氧量計算等關(guān)鍵算法的準確。轉(zhuǎn)爐模型客戶端程序調(diào)試，主要實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐熔劑計算的正確性，完成轉(zhuǎn)爐鐵水溫度、成份、重量、廢鋼重量采集的準確性和人工干預(yù)計算的正確性；同時進行轉(zhuǎn)爐氧量計算,實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐氧量計算的準確性,轉(zhuǎn)爐吹煉模式表的準確性，最終實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐熔劑計算、溫度計算、氧量計算、吹煉跟蹤和動態(tài)計算的準確性和穩(wěn)定性。

3氧槍自動程序的優(yōu)化調(diào)試

主要解決轉(zhuǎn)爐吹煉和干法除塵最優(yōu)配合，關(guān)鍵是在調(diào)試探索中找到PLC小流量控制和模型氧槍控制最優(yōu)切換點,實現(xiàn)開始吹煉PLC直接控制氧槍

動作,前期進行小流量吹氧，滿足干法除塵系統(tǒng)的要求o解決轉(zhuǎn)爐氧槍自動、半自動和手動之間的最優(yōu)切換，保證轉(zhuǎn)爐氧槍控制安全的前提下,實現(xiàn)手動優(yōu)先權(quán)最大，在設(shè)備和工藝滿足自動的條件下，氧槍自動良好運行。解決轉(zhuǎn)爐冶煉達到終點溫度和成分雙命中自動提槍，關(guān)鍵為處理好運行中的氧槍得到自動提槍信號后的動作,保證氧槍能夠自動提槍,同時不能夠出現(xiàn)氧槍墜槍的現(xiàn)象，這就要解決好氧槍在上升、下降、停止等不同情況自動提槍的正確性。優(yōu)化后的模型氧槍控制數(shù)據(jù)跟蹤如下頁圖1。

4副槍自動程序的優(yōu)化調(diào)試

關(guān)鍵點為解決好在模型計算出副槍測量信號時間和副槍下槍反應(yīng)時間與轉(zhuǎn)爐冶煉工藝要求副槍TSC測試最佳時間之間的配合，通過調(diào)試實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐副槍測試時機的最優(yōu)。同時,要處理好副槍自動進行TSC或者TSO測試的準備、連接、測量等環(huán)節(jié)的運行模式與模型計算出副槍動作指令之間的協(xié)調(diào)，盡量使副槍測試時機無限地接近轉(zhuǎn)爐冶煉對副槍測試要求。調(diào)試過程中遇到的主要問題為副槍測試發(fā)出信號時間和下槍反應(yīng)時間配合不好，導(dǎo)致副槍測試時機和實際需要測試時機不合適。TSC測試和TSO測試選擇自動的時候，有時不自動執(zhí)行。副槍自動測試調(diào)試過程中TSC測量完畢,TSO測試沒有連接碳頭，造成溫度拉高碳拉低，不得不進行二次下槍吹煉的終點命中。通過優(yōu)化副槍自動下槍參數(shù).調(diào)整吹煉結(jié) 束信號傳輸時機，完善總氧量累積清零程序,最終實現(xiàn)副槍自動測量,滿足自動煉鋼需求。

5動態(tài)和自動加料程序的優(yōu)化調(diào)試

該優(yōu)化主要解決轉(zhuǎn)爐進行動態(tài)調(diào)料的及時性和準確性。在轉(zhuǎn)爐動態(tài)調(diào)料調(diào)試過程中，出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐動態(tài)加料量計算正確，沒有發(fā)送給一級執(zhí)行;一級動態(tài)調(diào)料執(zhí)行不到位；二級和一級調(diào)試控制時機配合不好的情況。通過優(yōu)化動態(tài)加料二級程序控制模式和一級動態(tài)加料控制程序，解決動態(tài)加料問題，實現(xiàn)終點及時進行動態(tài)調(diào)整.滿足自動模型煉鋼需求。通過圖2可以看出成功命中終點。

自動加料主要問題是機械設(shè)備、稱重檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)爐料倉和料種對應(yīng)換倉匹配和可修改性，轉(zhuǎn)爐加料累計計料時機性，一稱雙料的計量準確性,加料時機與模型計算要求等問題。通過定義模型加料物料編碼、料種和重量的對應(yīng)關(guān)系，以料種編碼為唯一標識進行接口通訊，解決料倉料種動態(tài)加料問題。采用確定“落差值”變量，建立迭代關(guān)系的方式,手動設(shè)置“落差值”來解決模型加料過程中滑料的誤差。加料執(zhí)行過程中根據(jù)實際情況啟動振動給料機,先快振、再慢振、后停振，實現(xiàn)精確加料。

6參數(shù)優(yōu)化聯(lián)合熱試

針對不同鋼種、鐵水溫度、成分、質(zhì)量、廢鋼、熔劑、爐況等情況，進行工藝參數(shù)調(diào)試，使參數(shù)最優(yōu)。通過聯(lián)合熱試，不斷地發(fā)現(xiàn)煉鋼各個環(huán)節(jié)配合的問題, 逐個解決，最終實現(xiàn)模型煉鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

7結(jié)語

模型煉鋼系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)試以來，運行效果良好，一 級基礎(chǔ)自動化控制快速、穩(wěn)定,二級模型計算準確、及時，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗煉鋼到轉(zhuǎn)爐模型煉鋼的轉(zhuǎn)變，使轉(zhuǎn)爐冶煉終點命中率得到了極大的提高。通過模型系統(tǒng)應(yīng)用,對規(guī)范轉(zhuǎn)爐操作作業(yè)流程、 降低熔劑使用量、提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率、降低工人勞動強度、穩(wěn)定工藝操作實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐終點碳溫雙命中達到最優(yōu)、提高生產(chǎn)質(zhì)量均發(fā)揮了極其重要的作用。

參考文獻

[1]吉利宏.河鋼宣鋼模型自動煉鋼應(yīng)用技術(shù)[J]?河北冶金,20187 47-52.