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转炉控制信息与在线检测技术(上) 刘浏 摘要 通过对转炉吹炼过程信息的分析，系统总结了转炉吹炼过程信息在线检测技术的发展。结合国内转炉的具体特点，提出开发和推广转炉全自动吹炼技术应该重点研究和解决的在线检测技术。关键词 转炉全自动吹炼计算机控制检测 Converter control information and its on-line measurement(A) Liu Liu (Central Iron and Steel Research Institute Beijing 100081) Abstract On-line measurement for converter process is systematically summarized, based on analyzing the BOF blowing process. Combined with the feature of domestic converter, it is pointed out that the stress should be placed on the research and development of on-line measurement technology for full automatic converter blowing. Key words converter; full automatic blowing; computer control; measurement 　　信息是任何工业生产过程进行计算机控制的基础和保证。转炉炼钢实现全自动吹炼控制，必须注重研究和开发各种炉内信息的在线检测技术[1]。近几年来，为了提高冶金工厂的生产效率，提高控制的精度和命中率，格外注重对各种工艺过程信息在线检测技术的研究和开发[2]。　　针对转炉炼钢具有高温、快速、反应剧烈的特点，一般要求在线信息检测技术尽可能做到直接、准确和快速响应。但高温条件下直接测量困难较大，往往采用间接测量的方法。 1　转炉吹炼控制信息 　　为实现计算机对转炉吹炼过程的全自动控制，要求及时、准确地掌握以下吹炼信息。　　(1)基本工艺信息包括冶炼钢种的厂内控目标成分与温度，各种添加原料的成分以及各项设备性能参数和大量的历史数据。　　(2)吹炼信息用以决定基本吹炼工艺和操作参数，保证吹炼结束时可大致命中终点目标所要求的信息。一般包括铁水成分(主要是Si、Mn、S、P的含量)、铁水温度、重量、加入废钢的类型、重量和要求生产的目标钢种以及冶炼结束后的控制效果(如钢水成分和温度等)。　　(3)过程控制信息通过对转炉吹炼过程中的各种信息进行实时在线检测，用于修正或校正吹炼轨迹，保证更精确地命中终点目标。转炉吹炼过程的控制信息，主要包括：1)对终点状态的实时在线检测。通常是测定熔池碳含量([C])和温度(T)，用于动态控制吹炼终点，确保终点[C]、T的控制精度和命中率。2)对吹炼过程的实时在线检测。一般采用炉气分析设备，同时分析炉气中CO、CO2、N2、Ar等气体成分，计算瞬时熔池脱碳量，脱碳速率和升温速率。连续预报和不断校正熔池成分和温度。3)对炉渣状况的实时在线检测。用于判断炉渣熔化状况，预报“喷溅”或“返干”等不正常吹炼是否可能产生。通常采用声、光等间接方法测量。4)吹炼过程枪位变化和各种辅原料的加入情况。　　表1给出转炉吹炼过程中产生的各种信息、信息来源、测定方法和各种信息在吹炼控制中的作用。分析表1可以看出，转炉吹炼控制信息按性质和功能可分为静态信息和动态信息。　　静态信息包括基本工艺信息和吹炼信息。一般要求在吹炼前或开吹后3min内送入计算机。动态信息指各种过程控制信息，用于对吹炼过程进行校正，迅速作出判断和预报，故必须要求进行实时在线测定，并要求信息处理时间≤10s。 表1　转炉吹炼控制信息 项目 信息 信息来源 测定方法 控制功能 基本工艺信息 治炼钢种成分 生产标准 — 基本计算条件和控制依据 各种辅原料成分 原料车间 化学分析，物理检验 控制目标 技术规程和调度 — 设备参数 技术规程 — 历史数据 计算机数据库 — 吹炬信息 铁水重量、成分、温度 铁水站 称重，测温，化学分析 进行静态控制，根据目标要求与吹炼条件，结合历史经验，选择确定最佳的冶炼工艺与操作参数，大体命中终点目标值 废钢分类和重量 废钢场 称量，废钢分级配料 治炼钢种，调度时间 调度室 生产计划 炉龄、枪龄、炼钢工姓名等 计算机 生产计划 上一炉吹炼情况 计算机 　 历史数据（提供参考炉数据） 计算机 　 过程控制信息 终点控制 终点［C］ 熔池 副枪结晶定碳 动态校正吹炼终点C含量、