宋志宇
(安陽鋼鐵集團有限責任公司,河南安陽 455004)
摘 要:探索轉爐煉鋼終點控制技術的發展和應用,介紹了各類轉爐煉鋼終點控制技術,分析了轉爐煉鋼終點控制技術存在的問題,進而針對這些問題提出了轉爐煉鋼終點控制技術的改進策略。
關鍵詞:轉爐煉鋼;終點控制;人工控制技術;直吹增碳技術;靜態控制技術;動態控制技術;光學圖像控制技術
現今,我國社會經濟的不斷發展推動了工業建設不斷邁出步伐,各行業對鋼材的需求量逐漸上升,對鋼材質量的要求也越來越嚴格。為了更好地滿足各行業對鋼材數量和質量的需求,我國煉鋼產業也在不斷完善和優化煉鋼過程,逐漸加強對轉爐煉鋼終點控制技術的應用。對傳統模式下的煉鋼工藝而言,推進轉爐煉鋼終點控制技術的應用不僅可以有效提升操作水平,而且還有利于提高企業的產出效率和產品質量。相關企業應結合目前生產過程中的不足,把轉爐煉鋼終點控制技術更科學、合理地應用在生產過程中,實現操作工藝的升級和創新,推動鋼鐵行業的進一步發展。
一、轉爐煉鋼終點控制技術應用現狀
我國在轉爐煉鋼終點控制技術的應用過程中,主要歷經了人工控制、靜態控制、動態控制和自動化控制4個階段,在每種技術的應用過程中,其準確率和煉鋼質量都在不斷提高。在人工控制的過程中,工作人員根據已有經驗來觀察爐火變化,并借助常規的檢測手段判定終點,相對而言,原材料較為浪費、準確率較低;在靜態控制技術的應用中,主要以靜態模型作為基礎,根據鋼水成分和溫度構建模型,并通過計算物料平衡和熱平衡、糾正模型數據進行操作,準確率有一定提高,但操作和計算過程較復雜;動態控制技術則是基于靜態模型構建動態模型,主要用于煉鋼后期動態監控吹煉過程、調整參數,其準確率較高,可達80%及以上,被廣泛應用于煉鋼生產過程;自動控制技術是基于動態控制之上,通過與計算機相連來控制冶煉過程,其在減少誤差的同時極大提高了產品質量,在應用過程中,可以通過動態信息獲取及時進行調整、計算、傳遞,從而達到吹煉目標。
在科技飛速發展的背景下,目前我國已能利用相應的光學參數(圖像)來控制終點;此外,很多人工智能的有效應用也在很大程度上提高了準確率,尤其是神經網絡控制方法,極大優化了控制準確率。然而,轉爐煉鋼終點控制技術在企業應用過程中仍然存在很多不足,值得進一步探討。
二、轉爐煉鋼終點控制技術問題分析
1.煉鋼工作人員環保意識欠缺
目前,因為鋼鐵行業在轉爐煉鋼終點控制技術方面設備投入不足,導致在鋼鐵生產過程中,不僅欠缺科學的工藝流程設計,而且存在較為嚴重的損耗問題,加之鋼鐵行業缺少科學的資源綜合利用技術,導致生產過程中產生的“三廢物質”在排放時,對自然環境產生了惡劣的影響。另外,生產過程中缺乏科學的節能方法和完善的保溫系統,導致能耗過高,無法實現環保生產。
2.煉鋼的科學設備匱乏
現今,在轉爐煉鋼終點控制技術操作中,大部分操作均由操作人員憑借經驗進行,沒有科學的數據和指標作為參考,也不設有專業的科學設備,加之物料性質會對相關參數造成影響,同時操作過程的復雜性和很多不確定因素的存在,導致鋼鐵產品質量得不到保障。
3.煉鋼生產過程不符合標準要求
目前,很多鋼鐵企業在生產過程中沒有嚴格依據相關標準進行操作,且缺乏完善的監督機制,甚至部分操作人員并不具備專業的素養和技能,操作人員為了提高生產效率而簡化生產流程的現象普遍存在,從而導致鋼鐵產品質量不達標,這不僅會影響相關產品使用領域的建設質量,而且也嚴重影響鋼鐵企業的可持續發展。
4.自動化水平偏低
在大部分轉爐煉鋼終點控制技術操作中,因缺乏專業的自動化設備支持,導致大部分操作仍需通過人工完成,很多鋼鐵企業因無法實現自動化生產,嚴重影響了生產效率的提高;同時,由于部分操作人員并不具備專業操作技能,嚴重影響了產品質量,導致企業發展受限。
三、轉爐煉鋼終點控制技術改進策略
1.增強工作人員的環保意識
隨著環境保護制度的不斷完善,人民群眾的環保意識也在逐步增強。在此大環境下,鋼鐵行業的生產也需要與環境保護的發展方向相一致。因此,在以后的技術探索中,要加大對各種設備和技術的投入力度,從多方面優化工藝流程、降低工序損耗、加強能源的轉換功能、挖掘可循環利用的能源,實現綜合節能生產。例如:對煉鋼余溫熱度可以嘗試研發新的操作途徑;對煙氣能力進行有效轉換;回收冷卻水;等等。另外,可選用有節能功能的物理、化學方法挖掘流程工藝中可能的節能點。縮短工藝時間、優化工藝流程、保證各環節有效銜接是實現轉爐煉鋼節能、環保生產的關鍵。在煉鋼操作過程中,要使用除塵技術以減少煙塵對環境的污染,同時完善保溫系統,盡可能地降低能耗[3]。
2.加快技術創新和設備升級
要想盡早實現鋼鐵生產自動化的目標,應首先加強科學設備的投入和使用。現今轉爐煉鋼工作人員的操作經驗和專業水平是影響整個生產流程和最終產品的關鍵因素,因此加大創新力度、研發更先進的技術設備、采用更科學的管理方法、完善各工藝環節是保證鋼鐵質量的必要條件。另外,工作人員需要在冶煉操作過程中不斷學習,提高自身的專業素養和能力,適應新時代發展對鋼鐵行業的新要求。相關企業應制定科學的指導政策,有效結合人工經驗和科學設備,從而提高冶煉工藝的精確度和效率。
3.提高鋼鐵產品的生產標準
由于在轉爐煉鋼過程中缺少完善的監督機制,很多鋼鐵企業的產品達不到國標或團標。但在目前建筑行業規模越來越大、施工要求越來越高的情況下,如果鋼鐵產品達不到應有的質量標準,會嚴重影響建筑施工質量。因此,鋼鐵行業應該培養專業的操作人員,嚴格按照國家生產標準及各鋼鐵企業的規章制度進行產品生產,為建筑行業的正常施工提供保障[4]。
4.提升煉鋼過程自動化控制
轉爐煉鋼終點控制技術通過實現裝配自動化,其設備能夠根據提前設定好的程序進行自動裝配。需要注意的是,對零部件進行自動裝配設定工序時要嚴格控制其數量、規格等,之后通過清洗、平衡、連接等自動化程序進行正確的裝配操作。另外,傳感自動化有助于對生產操作過程進行有效監督。通過自動化控制技術的應用,傳感器可以有效收集相關參數信息,在計算機系統的輔助下對生產過程開展監控,及時檢測出操作風險點,并對其進行辨別、處理,進而有效降低廢品發生率。
四、結束語
總之,轉爐煉鋼終點控制技術在我國煉鋼企業中的應用,能有效提升煉鋼產品的質量和生產效率。因此,我國煉鋼企業應順應時代發展趨勢,在深入探索和分析各項終點控制技術應用優劣勢的基礎上,結合實際情況優化生產操作過程,在有效應用轉爐煉鋼終點控制技術的同時,保障操作效果和產品質量,從而提高煉鋼企業的經濟效益和社會效益,促進其創新可持續發展。
參考文獻:
[1] 張安民.轉爐煉鋼終點控制技術分析[J].冶金與材料, 2022,14(1).
[2] 張敬澤.轉爐煉鋼終點控制技術分析[J].冶金管理,2021(21).
[3] 許旭東.轉爐煉鋼終點控制技術分析[J].冶金管理,2021(13).
[4] 朱帥.轉爐煉鋼終點控制技術探究[J].冶金管理,2021(9).