楊陽

摘 要：鋼材資源是社會建筑和生產制造業(yè)不可缺少的必備原材料之一，煉鋼技術是提供鋼材原料的主要技術，逐漸受到各行各業(yè)的重視，目前的煉鋼技術中轉爐煉鋼技術是全球煉鋼效率最高的技術，被廣泛應用于各個煉鋼企業(yè)中，轉爐煉鋼終點控制技術是轉爐煉鋼后期的重要操作程序，終點控制水平影響著煉鋼的效率和質量技術，本文主要根據目前轉爐煉鋼控制技術，對不同的技術及未來發(fā)展趨勢進行分析總結，提出縮短煉鋼時間和提高產品質量的主要途徑，提升企業(yè)經濟效益。

關鍵詞：煉鋼；轉爐；終點控制技術；現狀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.008

0 引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，鋼材多數應用于房屋建造、商品樓構建等原材料需求方面，但傳統(tǒng)的煉鋼技術已經無法滿足目前建筑對鋼材的需求量，鋼材本身的質量和生產效率也提出了更高的要求，因此企業(yè)要加強現代鋼材煉鋼過程，改善煉鋼方法，提升煉鋼效率，為社會需求提供充足的鋼材資源。就目前的煉鋼技術發(fā)展前景看，轉爐煉鋼技術是企業(yè)的核心技術之一，是決定提升鋼材質量的主要依據，但我國的轉爐煉鋼技術處于發(fā)展階段，加強對煉鋼技術的引進和完善，是提高企業(yè)經濟效益和滿足社會需求的關鍵。

1 轉爐煉鋼終點控制技術的現狀

我國的轉爐煉鋼方法從上世紀六十年代開始開始發(fā)展，通過利用熱力實驗進行數據的分析和總結，對冶煉鋼鐵過程中設計的原材料產生的熱能進行匯總，通過一系列的實驗，轉爐煉鋼方法的數量和質量都可以得到嚴格的控制，轉爐煉鋼的鋼水質量和冶煉問題應采取高度控制方法，如果減少對鋼水碳含量的控制就容易發(fā)生鋼材碳含量高的情況，給鋼材中礦物質的脫硫造成阻礙，增加了鋼材中的氮氧含量。

2 轉爐煉鋼終點的控制技術的種類

（1）轉爐煉鋼終點控制是轉爐冶煉后期的重要操作，終點控制的水平直接影響到生產效率和產品質量，隨著我國煉鋼工藝的不斷完善，大大提高了煉鋼生產的節(jié)奏，轉爐煉鋼終點主要采用動態(tài)控制法和靜態(tài)控制法，通過分析企業(yè)轉爐煉鋼終點控制的現狀，分析轉爐煉鋼終點控制的方法，對提高我國轉爐煉鋼終點控制有重要意義。轉爐煉鋼終點控制的對象是鋼水的成分和溫度，轉爐終點控制技術經過人工經驗控制、靜態(tài)控制、動態(tài)控制等幾個發(fā)展階段，人工經驗控制是一種最原始的控制方法，通過由作業(yè)人員觀察轉爐火焰的變化情況和爐前取樣等手段判斷轉爐煉鋼的終點；該方法準確率較低，不同的操作者之間存在不同的差別；靜態(tài)控制根據冶煉初期的鐵水溫度或成分等目標的差距，進行物料進行熱平衡計算，對終點進行適當的調整，準確率相對人工控制方法較高；動態(tài)控制以靜態(tài)控制為基礎，對參數進行修正，達到控制終點的目的，該技術通過計算機網絡技術，對冶煉過程中的動態(tài)信息進行計算，及時下發(fā)正確的指令，從而達到控制系統(tǒng)的目的，該方法是應用最為廣泛也是準確率最高的。

（2）轉爐煉鋼終點的控制方法有拉碳補吹法、一吹到底增碳法和氣相分析法等方法，控制方法大部分以建立控制模型為基礎，通過匯總計算和系統(tǒng)分析取得的，轉爐煉鋼過程是高溫條件下的復雜物質化學反應過程，受較多因素的影響，要達到令人滿意的境界較為困難。

拉碳補吹法指在吹煉過程中通過判斷已經達到終點而停止吹氧，采用高拉碳和補吹的方法進行調整，我國目前采用的高拉補吹法根據吹煉時的特征取樣分析，達到要求的終點。該方法具有終點鋼水氧含量和終渣含量低及氧氣消耗少的優(yōu)點。一吹到底增碳法是終點按照低碳鋼控制法，該方法使用的增碳劑要求質量和純度都很高，在出鋼過程中使得鋼水中的含碳量達到所煉鋼種要求的范圍，為采用有限的鐵水生產更多的鋼，采用增碳法終點控制，有利于增加廢鋼的用量。

3 轉爐煉鋼終點控制技術的實施價值及其未來發(fā)展趨勢

（1）原始的冶煉工藝通過人工操作完成，技術人員根據自身經驗操作，方法簡單粗略，根據吹煉爐內材料的反應特征判斷氧含量和碳含量，煉成后存在一定的差距，該方法多適用于含碳量較低的鐵礦石冶煉，隨著科技的進步越來越先進的機械設備逐漸代替人工操作。

（2）靜態(tài)控制技術是轉爐冶煉終點控制技術較為先進的一種，在冶煉初期利用電子計算機技術，實現對整個冶煉過程中所需要的物料合理化科學化的設計，該方法彌補了人工經驗控制方法產生的不確定性，是目前企業(yè)中使用最為廣泛的技術。將人工經驗控制技術和靜態(tài)控制技術相結合，最終獲得的產物符合技術要求，為企業(yè)提供更加高效的技術。

（3）動態(tài)控制是以靜態(tài)控制為基礎，采用爐氣分析儀、自動測溫裝置等檢測隨時間變化的動態(tài)信息，根據檢測和搜集的信息修正相關吹煉參數，轉爐動態(tài)控制主要是副槍動態(tài)終點控制和爐氣動態(tài)終點控制兩種；副槍動態(tài)終點控制根據轉爐吹煉后期制作過程中為達到設定溫度和冷卻劑，利用終點測試碳及溫度信息進行比對，這樣可以減少因為系統(tǒng)誤差造成的補吹次數，實現節(jié)省能源和改善工作環(huán)境的目的。轉爐爐氣分析的動態(tài)控制通過連續(xù)監(jiān)測爐口的爐氣成分，以此計算鋼水的脫碳速率，方便確定鋼水中的碳含量和爐渣成分，實現對轉爐冶煉全過程的動態(tài)控制。

（4）自動化煉鋼采用靜態(tài)控制和副槍監(jiān)測信息為基礎的動態(tài)組合方法，該方法可以準確的預報轉爐吹煉終點的溫度和碳含量，調整在冶煉過程中的原材料、輔助材料和氧氣的含量，通過動靜結合的終點控制方法，可以實現轉爐吹煉的全自動控制，轉爐煉鋼系統(tǒng)中影響終點溫度和碳含量的因素有很多，各個因素之間相互牽制，采用先進技術開發(fā)轉爐人工智能技術可以提高控制精度，提高終點命中率。

（5）轉爐終點控制技術經過的每個階段都逐漸提高了轉爐終點的命中率，自動化水平也進一步提高，在實際操作中，煉鋼廠的轉爐操作水平各不相同，轉爐發(fā)展趨向于大型化，小型轉爐使用率較低逐漸淘汰；大型轉爐的自動化水平發(fā)展較快，隨著終點控制技術的發(fā)展，多數先進的終點控制技術得到應用，特別是副槍和人工智能模型在轉爐中得到廣泛的應用，大型轉爐是轉爐發(fā)展的必然趨勢，是轉爐發(fā)展到成熟的標志，因此新型監(jiān)測設備得到廣泛的應用。

4 結束語

轉爐煉鋼終點控制技術逐漸由人工經驗向自動化控制轉化，更多簡單的方法實現利益最大化，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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