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，它的實現(xiàn)過程包括靜態(tài)、動態(tài)數(shù)學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合的采用計算機以及PLC進行控制的科學煉鋼方法，技術人員通過對轉(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)視技術對實時的數(shù)據(jù)跟蹤，采用計算機數(shù)據(jù)庫技術進行歷史數(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)先權最大，在設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時間配合不好，導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 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備、稱重檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)爐料倉和料種對應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、料種和重量的對應關系，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，建立迭代關系的方式,手動設置“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用技術[J]?河北冶金,20187 47-52.