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【摘 要】本文通过对转炉控制系统现有工艺的分析,研究并设计了一种转炉炼钢静态模型,达到生产、控制数据动态实时交换.实现了生产过程重要冶炼参数的自动计算,为操作人员进行转炉炼钢提供了有效指导.

【关 键 词 】转炉 静态模型 自动计算

转炉炼钢静态模型的建立是依据再现性原理,即对某一具体的转炉炉役,在生产条件和工艺操作稳定的前提下,能够获得相同的冶炼效果.因此基于这一原理,采用理论――统计型的方法,对现行生产条件下采集到的数据进行回归分析,得出反映冶炼控制参量增量的回归方程式,从而获得转炉炼钢静态模型.

一、转炉炼钢静态模型的结构

在转炉吹炼开始前,通过HMI向操作工提供作业指导,从而实现标准化转炉的操作.转炉炼钢静态模型主要构成为：主原料计算模型、吹炼控制模型和合金模型,各模型的调用顺序及模型系统架构,如图1所示：

二、静态模型的建立

静态控制模型是按照已知的原材料条件和吹炼钢种的终点成分和温度,依据物料平衡和热平衡原理,计算废钢加入量、辅料加入量及供氧量等吹炼参数,吹炼过程中不做任何修正.

(一)主原料加入量计算

(二)总吹氧量计算

三、吹炼控制模型

吹炼控制模型是为了得到一个规范的作业环境,以确保喷吹操作的再现性和确保终点碳、温度的命中率.该模型根据静态模型计算结果和对应吹炼模式,实现对炼钢过程中各阶段的喷枪参数的计算,并实现自动停吹、提枪的判断.

四、合金加料模型

（一）合金加料计算.在转炉炼钢完成时,需要对的钢水成分加入合金对钢水进行合金微调.现场配合金时经验收得率碳、硅、锰为90%,所以合金烧损率较高,合金控制模型可以忽略合金本身烧损量.

（二）成分预报.在出钢的过程中,完成合金加料,钢水转入小平台,通常需要在此进行取样、并分析合金化后的钢水成分,然后将钢水送至下一个工序.此处取样和化验需要的时间较长,从而影响生产节奏.为了减少等待时间,提高经济效率,可以通过建立钢水成分预报模型,对合金化的钢水进行成分预报,从而实现钢水终点的精确控制.

（三）收得率反算.准确确定元素的收得率,是合金化模型的关键.本模型采用基于自学习的参考炉次法反算合金元素收得率.基本思路为：选取与拟预测炉次钢种相同、生产条件相近和时间间隔最短的炉次作为参考炉次,在数据库中选取若干炉参考炉次,对各参考炉次的合金收得率取平均值,即为本炉次的预报合金收得率.在每炉冶炼结束后的存盘过程中,如果该炉次为正常炉次,则将其作为历史数据存入数据库,作为下一新炉次的待选参考炉次